原子半导体在计算机技术上取得突破

科学家刚刚利用硅晶体基上的磷原子制造出一种半导体，有助于将处理和计算速度提高到比当今计算机快数十亿倍。

这项研究是由新南威尔士大学 (UNSW)、韩国信息科学技术研究院、普渡大学以及悉尼和墨尔本几所大学的一组科学家刚刚宣布的，他们的研究由 Michelle Simmons 教授领导。

米歇尔·西蒙斯教授及其同事报告称，他们通过将磷原子定位在硅晶体表面的金属电极（同样由磷制成）之间，成功制造出单原子晶体管（纳米晶体管）。这项工作标志着原子器件制造领域的第一个重要里程碑。

该器件采用扫描隧道显微镜 (STM) 和抗氢光刻技术制作。在干净的硅晶片表面覆盖一层氢气，然后使用 STM 的尖端（施加适当的电压）从表面的特定区域去除氢。

当硅片暴露于磷化氢（PH3）中时，残留的氢层会起到掩模的作用，磷只能与氢被去除的区域的表面结合。因此，科学家们利用磷原子将纳米结构“写入”硅片中。

最后，通过涂覆一层新的硅来固定纳米结构，从而将磷原子固定在其位置上。

晶体管诞生于20世纪50年代，彻底改变了电子行业。自那时起，晶体管的尺寸不断缩小，从而增加了双电路中晶体管的数量，帮助计算机更快地计算并存储更多数据。

根据定律，大约每两年，芯片上的晶体管数量就会翻一番摩尔因此晶体管必须在2020年之前达到原子级。然而，西蒙斯教授的声明帮助电子行业将这一差距缩短了八年。

此前，2011年中，包括三星、英特尔、东芝等在内的全球多家大型电子企业联手开展了一项研究项目，致力于开发新一代半导体制造技术，目标是缩小10nm的差距。

该项目预计将持续至2016年。

据《青年报》报道