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微观版“龟兔赛跑”:科学家发现最快半导体材料,芯片速度最高提升千倍

2023/10/27 10:42:49 来源:IT之家 作者:故渊 责编:故渊
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IT之家 10 月 27 日消息,科学家近日发现了名为 Re6Se8Cl2 的超原子(superatomic)材料,用其制作计算机芯片可以大幅提升运行速度,是当前商用产品的数百甚至是数千倍。

IT之家注:传统计算机芯片主要采用硅材质,通过电子流来传输数据。不过在传输过程中,这些粒子会剧烈分散,以热量的形式浪费能量,并减慢数据从 A 到 B 所需的时间。

纽约哥伦比亚大学的 Milan Delor 及其同事发现了由铼、硒和氯组成的 Re6Se8Cl2 超原子材料,其中原子形成簇,不过在某些方面仍然保持元素的一些特性。

在这种材料中,虽然称为激子(excitons)的粒子移动速度要低于电子在硅中的移动速度,但重要的是,这些激子以箭头直线移动,能够比硅电子更快到达目的地。这就像是微观下的龟兔赛跑,虽然兔子(硅电子)速度更快,但弹跳太多,实际上并没有飞得很远、很快;乌龟(激子)能够更专注于传输,可以更快到达目的地。

Delor 构想如果使用这种新材料,激子替代电子创建晶体管,在移动过程中不会发生散射,从 A 点到 B 点的传输速度比硅电子快 100-1000 倍。

参考链接:Jakhangirkhodja A. Tulyagankhodjaev et al.,Room-temperature wavelike exciton transport in a van der Waals superatomic semiconductor.Science382,438-442(2023).DOI:10.1126/science.adf2698

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关键词:半导体芯片

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