花园是你的平均乔和大自然可以合作。(即美国意义上的“花园”,不一定是英国的意义上,美国人称之为“院子”。)你决定你想让你的植物,花卉,灌木、蔬菜等等,然后你工厂。你可以放下种子或幼苗或植物已经青少年。他们可能会或可能不会生存或发展,但是,至少(不像人类青少年),你知道。

我的女儿让我家里几周前蘑菇工具包。的这些东西,你会得到一个盒子的菌丝体或多或少一块,然后打开它,并浸泡,lo,蘑菇出现。与精心策划的花园,然而,你不知道确切位置蘑菇会发芽。他们提出,和一些可能更大或更小;这是你无法控制的。

这种转变从计划到managed-random是发生在从标准硅CMOS转移到碳纳米管(碳纳米管)。当然,碳纳米管非常仍在研究阶段,但所做的大部分工作是专门针对管理的一些独特的随机特性的碳纳米管。

问本质上是一块石墨烯(这是一个单层的碳原子在一个蜂窝模式)卷成管。硅的性能预期是许多倍,至少理论上如此。,真的不是那么容易,因为我们有更少的控制——至少现在随着碳纳米管他们生于斯,长于斯。

与标准硅,我们创建我们的设备就像我们计划我们的花园。我们决定什么,然后我们构建它。是的,他们并不总是工作,但至少我们知道他们会在哪里。相比之下,碳纳米管更像是蘑菇片:他们成长,在这个过程中,展示的各种令人沮丧的变幻莫测,大自然似乎太容易了。

有许多不同的方法生长碳纳米管,其中许多涉及催化的一些表面上其他材料用于种子的形成。结果相差很大,不同的管厚度或取向——甚至tubes-within-tubes。得到这样一个野生和毛茸茸的操作转化为生产形状看起来确实是一个挑战。

一个团队一直致力于这一广泛被斯坦福大学,教授,你会看到Subhasish Mitra论文在很多会议上讨论他们的方法来解决这些问题,和下面的大部分来自蒸馏的想法。特别是,他们发现一个石英衬底形成一个方便的表面成核的形成长管。一旦长大,他们可以身体转移到硅片进行进一步处理。

那么理想,那么,你就会成长一层均匀的间隔太近平行管只要衬底,然后转移到硅后,你会腐蚀他们打破成所需的长度个人——碳纳米管场效应晶体管、晶体管或CNFETs——掺杂和沉积金属接触。听起来简单。除了这就是自然让事情混乱。

有很多的变化,可以影响这些管,其中有许多不影响实际电路(稍后将进行更详细的讨论)。他们两个特别突出:问的类型(金属或半导体),嗯,我们叫它“曲折”。

首先,管的类型。事实证明,在这张照片的石墨烯,重要你怎么卷。特别是,它重要的你有多“扭曲”管。这是被称为“手性”,这导致一些管像半导体-我们希望这些和一些作为简单的电线。电线不坏电线是否你想要的,但是如果你正在构建一个晶体管,那么只会短源和排水连接在一起。

问题在于,目前,你无法控制如何管会。这是一个概率的事情。

第二个问题是我所说的“蜿蜒。“我叫它,因为它本质上是一个失败的问遵守这个漂亮的石英晶体颗粒增长。相反,它可能是线性的,然后走到其他谷物,然后继续线性增长。就像它跳铁轨;身体上,它可以看起来蜿蜒着而不是表现得像一个漂亮的直线。

这里的问题是,如果你计划在这管直接从源到一个晶体管的流失,相反,例如,从晶体管的源,突然跳过的流失不同的邻近的晶体管,好吧,你有你自己一个问题。现在你已经改变了你的逻辑电路。

斯坦福团队一直做的是不仅仅是努力提高产量和生长碳纳米管的行为。99%的概率,甚至半导体碳纳米管(scnt),例如,这意味着1%的金属碳纳米管(mCNTs),仍然可以造成严重破坏。我假设你不会容忍1%随机线出现在你的硅电路;是的,就像碳纳米管。所以团队一直专注于缓解策略。你怎么学会忍受这和管理吗?

实际上有两个重点,这种变化的影响。最重要的是确保电路不彻底的失败。二是确保相对可预测的性能。

在第一种情况下,研究小组已经发现了一些布局算法消除蛇和mCNTs的影响。蛇可以消除掩蔽和蚀刻他们交叉”的踪迹。“这通常发生在一种之间的无人小岛上的晶体管或盖茨,和面具用来腐蚀掉多余的金属形成盖茨也基本上可以用来消除碳纳米管交叉。他们声称此布局算法可以有效地减少这些蛇的头。

接下来是mCNTs的问题,解决方案,一旦形成了晶体管,将高电压电极吹出任何金属连接。mCNTs是有效治疗像保险丝和吹从这张照片删除它们。

这些技术处理failure-inducing碳纳米管。现在仍然是一个性能的问题。事实上,问变化可以根据Mitra教授的团队,抢问电路性能优势超过60%的硅16 nm节点。这是一个很多给那么多工作后。

大部分的问题来自于晶体管的相关性。为了满足大多数晶体管的驱动电流的需要,需要几个碳纳米晶体管。换句话说,会有多个碳纳米管从源到下水道,和门口将覆盖所有的他们,对待他们。

但是碳纳米管在一个给定的晶体管的数量会有所不同。首先,碳纳米管的密度不一致,一些人会比其他人更密集。这意味着你可能大小你的门,说,五碳纳米管,但事实上,有时它可能会覆盖四个,有时6个碳纳米管。这是重要的晶体管的驱动能力的变化。

第二,即使密度均匀,一些碳纳米管将被吹出,因为他们是金属。事实上,即便在蜿蜒的情况下,你可能有一个管,开始在一个跟踪和结束另一个任务:在离开轨道,问的更高的晶体管将使用;降低晶体管,低于蛇了,不会的。右边,反过来也是如此:更高的晶体管,上面蜿蜒问过来,问一低于下面的晶体管。

斯坦福团队与布局规则和方法这gate-sizing算法。例如,如果两个晶体管需要息息相关,你把它们沿着相同的碳纳米管,使他们得到相同的密度和mCNT影响(虽然可能他们仍然可以受到蜿蜒的影响)。gate-sizing算法试图找到一个最佳点延迟罚款由于变化敏感性降低的能量损失(如您扩大门)。

除了这两个还有其他形式的变化:斯坦福团队列表问直径,对齐,掺杂不同的其他来源IEDM几周前发表。这些是非常重要的问题如果每个晶体管依赖一个人问。然而,由于晶体管将使用多个碳纳米管,平均使这些影响更明显。基于模拟,问数变化-由于mCNTs和密度变异占总总变异的37%,而其他三个组件一起达到5%。

所以整洁园艺方案我们用来构建硅场效应晶体管时需要给一个概率性方法,利用蘑菇发生形式。但是,如果碳纳米管的承诺是真实的,我们学习他们的一些凌乱的特色工作,我们希望得到一些神奇的蘑菇。

• 
• 
• 
• 
•