美國成功研製碳納米管電腦 開啟電子設備新時代

美國史丹福大學研究人員周三(25日)宣布，他們已建成全球第一台完全使用碳納米管的電腦。專家認為，在傳統半導體技術趨近極限下，這項突破令人看到用碳納米管代替矽，製造出體積更小、速度更快、價格更便宜的新一代電子設備的可能性。

《星島日報》報導，目前，用於製造電子設備中晶體管的主流半導體材料是矽。科學家一直在討論利用碳納米管代替矽製造電子設備的可能性。約15年前，科研人員開始嘗試用碳納米管製造晶體管，然而一直無法完全依靠碳納米管造出完善的電子設備。

史丹福研究人員在最新一期《自然》雜誌表示，用碳納米管代替矽製造晶體管無法取得突破，主要因為作為半導體材料，碳納米管有兩方面內在缺陷：首先，碳納米管很難被整齊排列形成晶體管電路。其次，因為碳納米管的排列方式，被製成晶體管後，它們其中一部分像金屬一樣總是具有導電性，而不像其他半導體材料製成的晶體管那樣可以開關電流。

在用碳納米管研製晶體管過程中，史丹福研究人員找到一個雙管齊下的方法規避上述缺陷，他們稱之為「不受缺陷影響的設計」。一方面，研究人員設計出一種聰明的計算方法，可以自動忽略排列混亂的那部分碳納米管。另一方面，他們將晶體管電路中總是具有導電性的那部分充電燒毀，結果就得到一個正常的電路。

研究人員利用該設計方法建成的碳納米管電腦芯片包含178個晶體管，其中每個晶體管由10至200個碳納米管構成。不過，這一設備只是未來碳納米管電子設備的基本原型，目前只能運行支持計數和排列等簡單功能的操作系統。

專家認為，受限於矽自身性質，傳統半導體技術已經接近極限，而這項新突破使人們看到用碳納米管代替矽，製造出體積更小、速度更快、價格更便宜的新一代電子設備的可能性。

加州大學柏克萊分校電子工程教授拉貝艾說：「毫無疑問，這項突破將吸引半導體領域研究人員的注意力，促使他們探索怎樣利用這項技術在未來十年製造出體積更小、效能更高的處理器。

香港《文匯報》報導，參與研製納米管電腦的史丹福大學工程學教授黃漢森(Philip Wong)說：「我們展示的是一台非常簡單的電腦，現時的成果與最終產品之間還有相當大的距離。」根據史丹福大學資料顯示，黃漢森1982年畢業於香港大學，並曾任北京大學客座教授。

美國國家科學基金會納米技術高級顧問羅科說，待技術完善後，電腦消耗的能量僅為原本約1/10。