碳納米管能否拯救摩爾定律？

01-02

碳納米管雖然一度被ITRS官方說成是最有可能拯救摩爾定律的材料，其單個器件的尺寸和性能可以超過硅，

Shulaker, M. M. et al. Nature, 2013

而且在系統和一些特殊應用上還有些比硅好的地方，比如它能夠三維集成

Shulaker, M. M. et al. Monolithic 3D Integration of Logic and Memory : Carbon Nanotube FETs , Resistive RAM , and Silicon FETs. in IEDM (2014).

但是這離能做出硅基那樣的系統還差了好幾條街

從器件到系統，有許多實際問題需要解決。需要投入大量的人力物力還有時間。

現在硅基晶元性能那麼好還那麼便宜，在一種新材料沒有決定性優勢的情況下，發展是缺乏動力的。

而且硅基產業除了遵循Moore定律繼續做小外，還可以有別的發展模式，比如和感測器集成、光集成等。在摩爾定律終結之前，研究已經開始轉向了。

《自然》雜誌：摩爾定律的時代這次真得終結

碳管即使能比硅做得更小，也不會小過5納米的物理極限。

更有可能的發展方向，是後摩爾時代的多元化發展。

ftp://ftp.cordis.europa.eu/pub/esprit/docs/melnarm.pdf

硅基器件摩爾定律指的主要是CMOS數字電路，就是右上角那一小塊，擅長邏輯運算。但是除了邏輯運算外電子領域還有很多別的應用。比如通信最厲害的是光（左上角那一部分），然而現在把光引到晶元上還是有問題的。其它的更厲害的東西，比如量子計算、感測器效應器集成，仍然有很長的路可以走。

若想了解更多這方面的進展，可以看看相關的研究。

中國在新材料方面的水平還比較高，比傳統領域樂觀很多。

碳管實驗室 - 進階級

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另外，材料只是一方面。除了材料上的改進外，在機理、器件結構、表現形式、系統架構上都可以進行改進。

Cavin, R. K., Lugli, P. Zhirnov, V. V. Proc. IEEE, 2012

國際半導體技術路線圖（ITRS）給出的信息技術硬體的層級分類。

不能，石墨烯也不能