石墨烯無法在數(shù)字計算領域完全取代硅的地位

　　去年年初，IBM就在《科學》雜志上發(fā)表論文宣布，他們已經(jīng)用石墨烯晶體管制造出了頻率高達100GHz的電路， 預示了石墨烯應用中的美好未來。一時間大家似乎已經(jīng)樂觀的認為，石墨烯將在未來數(shù)年內(nèi)取代硅，成為制造高性能處理器的基本材料。然而，IBM研究院納米技 術領域?qū)＜伊钟裘?音)博士日前在接受Custom PC雜志采訪時一針見血的指出，石墨烯無法在數(shù)字計算領域完全取代硅的地位。

　　石墨烯(Graphene)是石墨的一種特殊存在形式，呈二維結構，由蜂窩狀的單層碳原子組成，因此又被稱為單層石墨，已成流行詞匯的“碳納米管”實際上也可被視為是滾成桶狀的石墨烯。石墨烯擁有獨特的物理、化學和結構特性，其在集成電路領域的應用近來被業(yè)界看好。

　　林郁明解釋稱，IBM之前展示的石墨烯晶體管和CPU中使用的晶體管有著明顯的區(qū)別。石墨烯晶體管不存在能隙(Energy gap)，因此無法被“完全關閉”，導致只有很小的開關比(on/off ratio)。

　　雖然不能用于完全取代硅制造CPU，但他也表示石墨烯可以和硅互為補充，以混合電路的形式擴充計算機芯片的功能。比如，IBM之前展示的石墨烯電路就是一種RF射頻芯片，此類電路不依賴于較高的開關比。

　　至于石墨烯的優(yōu)點，林郁明表示石墨烯晶體管電路的尺寸在理論上是無限的。相較于硅基電路，石墨烯可以更方便的擴大規(guī)模。這是因為石墨烯由單層原子組成，而硅芯片在厚度降低到原子級別的時候則會明顯影響質(zhì)量。

　　另外，由于電子在石墨烯電路中的運行速度遠高于硅，因此石墨烯電路可以運行在比硅電路高得多的頻率上，比如100GHz甚至1THz。