全球首个不到10nm的碳纳米晶体管

 

　　在今天的IEEE国际电子设备会议上，IBM的科学家们展示了一系列突破性的科研成果，将会大大推动更小、更快、更强处理器芯片的研发。

　　IBM表示，五十多年来，计算机处理器一直在以惊人的速度提升性能、缩小尺寸，而且如今已经完全依赖于CMOS工艺技术，但随着摩尔定律逐渐接近极限，传统方法很快就会走到尽头，亟须引入新的材料和电路架构。不同于以往仅在试验室内实现，IBM现在成功将新的材料、新的电路架构运用到了200毫米晶圆上，有望为计算、通信、消费电子提供全新的技术根基。

　　碳纳米管方向，IBM拿出了全球第一个通道长度(栅极长度)不足10nm的碳纳米晶体管，代表了未来计算技术的重大突破，而且不同于以往已导通状态(on-state)衡量性能的做法，IBM第一次在极其先进的工艺下提供了出色的关闭状态(off-state)性能，比目前一些理论估算得都要好。

　　IBM宣称，未来十年将进入后10nm时代，而对于传统硅技术来说，想进化到如此尺寸会异常困难，就算能够做成如此尺寸的硅晶体管，在性能上也难以和碳纳米晶体管相提并论。

　　石墨烯方面，IBM做成了第一个兼容CMOS的石墨烯集成电路(倍频器)，频率最高可达5GHz，而且能够在200℃高温下稳定工作。虽然其高温稳定性的细节还需要进一步评估，但已经为在超高温、高辐射环境中使用石墨烯电路打开了方便之门。

　　而且科研人员们还使用了新的嵌入式栅极结构，使之能在200毫米晶圆上获得足够高的良品率。

　　融合了磁性机械硬盘、闪存固态硬盘特点的“赛道存储”(Racetrak Memory)再获新进展，首次在40nm工艺200毫米晶圆上实现了与CMOS技术的整合，为长达七年的漫长物理性研发画上了一个圆满的句号，下边该考虑如何投入实用了。

　　IBM这次展示了在256个水平磁性水平跑道组成的阵列上如何实现读取、写入功能，接下来将以此为基础，通过使用垂直磁性跑道和三维架构进一步改进Racetrack存储的密度和可靠性，最终有望以不到十亿分之一秒的时间访问海量数据。

　　

 

　　IBM终于做出了集成电路形式的Racetrack存储，这是单独的一列

　　

 

　　单独一列Racetrack及其细节

　　

 

　　Racetrack存储技术原理示意图