加拿年夜阿尔伯塔年夜学的迷信家应用机械进修将原子标准的制作完美并主动化,这项史无前例的提高,为年夜范围临盆比人们当今应用装备更快、更小、更环保的新型电子产物摊平了途径。它可使智妙手机在两次充电间任务数月,可使盘算机速度快上百倍,但应用的能量少一千倍。相干研讨结果在线揭橥在5月23日的《美国化学学会纳米》(ACS Nano)杂志上。
阿年夜研讨团队开辟的下一代电路处理了以后电子装备两个最年夜成绩:制作它们的动力应用和资本消费。虽然古代集成电路在曩昔30年里使盘算机更快、更小、更廉价,但它们正敏捷接近物理上的能够极限。一些估量猜测,假如人们持续坚持今朝的动力花费习气,信息和通讯技巧家当到2025年将消费全球20%的动力,占全球碳排放量的5%以上。
这一冲破是世界各地迷信家数十年研讨结果的结晶,目标是为推进原子标准、低功耗电子产物的成长发明处理计划。将制作进程减少到原子标准,可以发生一种新型电路,它应用电力要少许多,须要更少原资料,这对经济和情况都是有益的。
曩昔几年中,迷信家们战胜在如斯小规模内任务所带来的诸多妨碍方面获得了稳步停顿。2006年,研讨团队发明了世界上最尖利物体——钨显微镜尖端到达一个原子的宽度,使研讨人员可以或许在原子标准程度可视化并对资料停止操作。三年后,他们发明出史上最小量子点——单个硅原子可以掌握单个电子,为临盆超低功耗电路摊平途径。客岁,该团队找到一种办法修复硅芯片上的原子级印刷毛病,该毛病会阻拦超小型电路任务。
下一步是使临盆进程主动化。研讨人员胜利练习一小我工智能体系来辨认和修复用于制作原子标准电路的周详显微镜。经由过程传授一种基于人工智能的“神经收集”体系让它晓得当一个原子显微镜尖端在印刷进程中被钝化时再次将其锐化为单个原子,研讨团队找到了更快、更精确年夜范围临盆的症结。
研讨人员称,在这么小规模内停止制作,可以发明出传统技巧基本没法做到的全新功效,将其与现实临盆联合起来将会转变电子家当游戏规矩,原子标准的制作和年夜范围临盆将成为能够。