财新传媒

美科学家发明“自组装”技术 预言7纳米级芯片

2017年03月30日 13:25 来源于 财新网
可以听文章啦!
这项技术有望进一步推进有着50年历史的“摩尔定律”,从而继续压缩计算设备的成本
2014年6月,展讯公司科技人员展示采用28纳米工艺研发的智能手机芯片。

  【财新网】(实习记者 权梓晴 记者 苑苏文)随着时间推移,计算机芯片制作技术能否持续发展,令成本无限压缩?

  上世纪六十年代,英特尔联合创始人戈登·摩尔对此做出了肯定的预言,被称作“摩尔定律”:当价格不变时,集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。

  这一定律的言外之意是,芯片上的半导体将会随着时代发展,而无限缩小,这在理论上看似并不可行,科学家一直在探索,半导体的最小的极限是多少?摩尔定律将会何时崩溃?

  2012年,半导体工艺迈向了14纳米(nm)节点,一度被认为是集成电路发展的“瓶颈”。美国物理学家加来道雄称该,摩尔定律将在10年内崩溃。

  然而本周发表在《Nature Nanotechnology》一篇论文宣布,美国麻省理工学院(MIT)和芝加哥大学的研究人员开发了一种“定向自组装技术”,有望让电脑芯片中技术达到7纳米级。

  这项技术有望进一步推进有着50年历史的“摩尔定律”,从而继续压缩计算设备的成本。

  定向自组装(Directed Self-Assembly),是一种在近年来被科学领域公认具有巨大发展潜力的技术。它运用材料内部的自然机制来产生有序的结构,例如在高分子材料中形成条纹状结构,可透过改变化学成份,来进行调整,使其实现纳米级功能。

  定向自组装技术使用名为嵌段共聚物(Block Copolymer)的化合物溶液,把自己组装成常规形状。这是一种由化学结构不同链段交替聚合而成的线型共聚物,它可以“择善而从”,结合多种聚合物的优越性能,从而得到整体多方面性能都比较优越的聚合物材料。

  这种聚合物分子量可控、分子量分布较窄、分子结构与组成可设计,是高分子研究领域中最富有意义且具有挑战性的研究工作之一。

  此技术将通过化学气相沉积法(CVD)来实现。化学气相沉积法是半导体工业中应用最为广泛的用来沉积多种材料的技术,其原理在于,让两种或两种以上的气态原材料导入到一个反应室内,使其相互之间发生化学反应,形成一种新的材料,以外层薄膜的形式沉积到晶片表面上。

  据了解,目前普遍制造芯片采用的方法为光刻技术。但随着半导体技术的发展,光刻技术传递图形的尺寸限度以从毫米级发展到了亚微米级。但现在采用的光波长已很难进一步缩小,此种方法所能达到的加工精度也随之来到了极限,采用的晶体管几乎不能进一步缩小。

  而最新技术——“定向自组装”,在实验中已经成功地制造出间隙为9.3nm的光栅,科学家预言,将来这个数字会缩小到7nm。

  论文的作者之一,MIT化学工程系教授卡伦·格里森接受媒体采访时表示,这种自组装技术需要向现有的芯片生产技术中增加一个步骤。但新技术很容易融入现有生产技术,无需增加太多复杂性

  论文指出,新技术有两个明显的优点。其一,这种技术原理简单、操作简便;其二,它易与现有的图形转移技术结合,“站在巨人的肩膀上”实现定向自组装。

责任编辑:于达维 | 版面编辑:陈华懿子
文章很值,赞赏激励一下
赞 赏
首席赞赏官虚位以待
赞赏是一种态度
  • 1
  • 3
  • 6
  • 12
  • 50
  • 108
其他金额
金额(元):
赞 赏
财新传媒版权所有。
如需刊登转载请点击右侧按钮,提交相关信息。经确认即可刊登转载。
推广

财新微信

2017年04月27日    22:40
【宁波银行拟定增募资100亿元 补充核心一级资本】宁波银行公布2017 年非公开发行 A 股股票预案。本次非公开发行 A 股股票数量不超过本次非公开发行前公司 A股总股本的 20%,即不超过 779,958,816 股,募集资金总额不超过人民币 100 亿元,扣除相关发行费用后将全部用于补充公司核心一级资本。(记者 韩祎)
2017年04月27日    22:35
【宁波银行2016净利同比增19.35% 资产总额比年初增23.53%】宁波银行公布了2016年报,公司资产总额8850.2亿元,比年初增长23.53%,净利78.1亿元,同比增19.35%。非利息收入 65.85 亿元,比上年增长 68.86%,其中手续费及佣金净收入 60.47 亿元,比上年增长 51.55%。(记者 韩祎)
2017年04月27日    21:48
【华东重机:拟近30亿元收购润星科技100%股权 进军数控机床】公司拟以8.88元/股发行2.39亿股,并支付8.26亿现金,作价29.5亿元收购润星科技100%股权,并募集不超过8.58亿元配套资金。润星科技主营数控机床的生产、销售及研发,2015年和2016年营收分别为4.31亿元和6.81亿元,净利润分别为6850万元和1.69亿元。2017年-2019年承诺净利润分别不低于2.5亿元、3亿元和3.6亿元。
2017年04月27日    21:37
【经济体制改革工作会议:加快建立促进房地产市场平稳健康发展长效机制】2017年全国经济体制改革工作会议在北京召开。会议指出,因城因地因层施策去库存,把去库存和促进人口城镇化结合起来,健全购租并举的住房制度,加快建立和完善促进房地产市场平稳健康发展长效机制。
2017年04月27日    21:32
【美股开盘走高】道琼斯工业平均指数高开16.88点报20991.97,涨幅0.08%。标普500指数开盘上涨1.62点报2389.07,涨幅0.07%。纳斯达克综合指数高开12.14点报6037.36,涨幅0.20%。
2017年04月27日    21:23
【万科一季度净利降17% 证金公司退出前十大股东】公司今年一季度实现营业收入185.89亿元,同比增长27.22%,净利润6.95亿元,同比下降16.54%。股东方面,证金公司减持已退出十大股东行列。
2017年04月27日    21:19
【中国石油一季度大幅扭亏 遭证金公司减持】公司2017年第一季度实现营收4935.59亿元,同比增长39.9%;实现净利56.99亿元,同比扭亏。从股东来看,证金公司一季度减持9651万股。
2017年04月27日    21:09
【江阴银行一季度营收净利微降】公司2017年第一季度实现营业收入5.5亿元,同比下降8.34%;实现归属于上市公司股东的净利润1.74亿元,同比下降1.16%;基本每股收益0.0989元/股。
2017年04月27日    21:08
【申通快递一季度净利润同比增长33.09%】公司2017年第一季度实现营业收入21.77亿元,同比增长12.92%;实现归属于上市公司股东的净利润3.22亿元,同比增长33.09%;基本每股收益0.21元/股。
2017年04月27日    21:06
【夜盘开盘 黑色系领涨】螺纹钢、热轧卷板、铁矿石分别高开1.7%、1%、1.9%;焦炭、焦煤、动力煤分别高开1%、1.4%、0.2%。