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第427章 硅基芯片的未来（第2页）

但是展望未来，目前摩尔定律的发展已经开始遇到麻烦了，所谓的麻烦就是无力定律。

虽然用硅制造7nm节点在技术上是可行的，但是在那之后就遇到了问题，小于7nm的硅晶体管在物理上面精密相连，电子会经历量子隧穿效应。

所谓在芯片上的量子隧穿效应，是指的电子可以连续的从一个门流向下一个门，而不是停留在预期的逻辑门之内，所以这子在本质上使得晶体管不可能处于关闭状态。

而晶体管正是需要一开一关，代表着0和1这两个计算机最本质上的东西，才能正常的运作。

所以量子隧穿效应的发生，使得芯片始终无法制造到3nm以下。

虽然已经可以制造1纳米光刻机了，但是制造出来的光刻机能用，不代表着芯片也能用啊。

而工业界一直在压榨着硅基底的每一点产能，通过将材料转换成为mos2，就可以制造出一个只有1nm长的栅晶体管，并且像是开关一样控制它。

众所周知，晶体管都是由三个端子所组成的，分别是源极，漏极和栅极。

电流从个源极流向漏极，并且由栅极所控制，栅极根据所施加的电压进行导通或者关闭电流。

硅和mos2都是具有晶格结构，但是通过硅的电子有效质量比mos2要小。

所以当栅极长度为5nm或者更长的时候，硅晶体管可以正常的工作，但是一旦栅极长度小于这个长度的时候，一种叫做量子隧穿的量子力学现象就开始出现了。

栅势垒就不能够再阻止电子从源极流入漏极，这就意味着不能够再开关晶体管，即电子失去了控制。

而通过mos2的电子具有更高的质量，它们的流动可以通过更小的门来进行控制。

而mos2可以缩小到原子一样的薄片，大约有0.65纳米厚，具有较低的介电常数（反映了材料在电场中的储存能量的能力）这些特性。

所以这就使得mos2栅极长度减少到1纳米的时候，可以对晶体管内部的电流流动进行有序的控制。

虽然劳伦斯伯克利国家实验室对此方案的可行性进行了实验验证，但是不得不强调的是，这里的研究仍然处于非常早期的阶段。

一个14纳米的芯片上有超过十亿个晶体管，而伯克利实验室团队，还没有开发出一种可行的方法，来批量生产新的1nm晶体管，甚至还没有开发出使用这种晶体管的芯片。

所以通过mos2替代硅基底的这条路，还是具有一定的可行性的，但是这套路实际上能走多远，所有人的心中都没有答案。

而一些白痴的想法，例如说同等晶体管的数量之下，既然无法将芯片做小，那么将芯片的面积做大一倍等等行为，仔细查查资料就可以看出来，是非常反智的。

毕竟大了之后的问题会很多，首先发热量会导致频率根本无法得到提升，那么做大芯片唯一可以实现的就是增加芯片的物理内核。

前人的惨痛教训证明了这条路是完全走不通的。

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