半導(dǎo)體器件：技術(shù)不斷進步 應(yīng)用指日可待

　　2006年半導(dǎo)體器件的開發(fā)取得一系列新進展。引人注目的是美國開發(fā)出速度高達(dá)845GHz的晶體管。由于技術(shù)的不斷進步，傳統(tǒng)的半導(dǎo)體器件外形獲重大改進。器件的形狀并非只有芯片一種。美國科學(xué)家已開發(fā)出僅1納米的單分子晶體管；日本廠商在世界上領(lǐng)先研制出厚度與普通紙相當(dāng)?shù)摹半娮蛹垺?；日立公司小米粒大小的電子?biāo)簽已可月產(chǎn)上百萬個。此外，韓國三星公司在大容量存儲器上取得領(lǐng)先世界的重大進展；英特爾公司劃時代的硅光電激光器問世；IBM開發(fā)成功超高速的硅鍺半導(dǎo)體器件?，F(xiàn)分別介紹如下。

　　晶體管：速度高達(dá)845GHz

　　美國伊利諾大學(xué)電機系美籍華裔的馮明教授，率領(lǐng)幾個研究生開發(fā)成功目前世界最快的晶體管。該磷化銦與砷化銦鎵晶體管的工作速度高達(dá)845GHz。這一速度是在-55℃的低溫下獲得的，在室溫下該晶體管運行速度可為765GHz。馮明教授的研究小組開發(fā)出了能夠同時生成光信號和電信號的超高速的磷化銦與砷化銦鎵異質(zhì)結(jié)雙極晶體管。該晶體管可同時發(fā)出光信號和激光束，并且可以直接進行激光束調(diào)制，從而以極高的速度傳送光信號。有關(guān)專家認(rèn)為，這種晶體管可能會對計算和通信領(lǐng)域產(chǎn)生重大影響。

　　單分子晶體管：開發(fā)成功

　　2006年8月底美國科學(xué)家宣布開發(fā)成功單分子晶體管。美國亞利桑那大學(xué)的物理學(xué)家發(fā)明了一種將單分子轉(zhuǎn)變?yōu)榭墒褂玫木w管的技術(shù)。這項突破使制造體積更小、功能更強的計算機成為可能。當(dāng)前批量生產(chǎn)的晶體管可應(yīng)用65納米工藝，而亞利桑那大學(xué)的科學(xué)家可以將晶體管做到只有一個分子那么大，也就是大約1納米。3年前科學(xué)家就開始思考如何設(shè)計新一代的晶體管。他們發(fā)現(xiàn)量子力學(xué)可以解決分子級晶體管的散熱問題。美國科學(xué)家使用了擁有環(huán)形結(jié)構(gòu)的苯分子。

　　研究人員指出，在經(jīng)典物理學(xué)中，來自兩個通路的電流能夠匯集，但在量子力學(xué)中，兩個電波會互相干涉而消耗，導(dǎo)致電流不能導(dǎo)通，使晶體管處于關(guān)斷狀態(tài)。美國科學(xué)家利用第三個電極中的電流改變了另兩個電波的相位，使它們不再相互干擾，從而讓晶體管處于導(dǎo)通狀態(tài)?？茖W(xué)家用了很長的時間將所有電子感應(yīng)考慮在內(nèi)，并制作出真正成熟的器件。目前，他們已經(jīng)為該器件申請了名為“量子干涉效應(yīng)晶體管(QUIET)”的專利。利用這項技術(shù)，不但可以生產(chǎn)出計算功能更加強大的計算機，在天文、氣象、電腦動畫等多個需要虛擬現(xiàn)實的領(lǐng)域大顯身手,而且還可用于制造細(xì)菌大小的微型機器人，讓它們像科幻電影中演示的那樣進入血管，幫助醫(yī)生做出更精確的診斷和治療。

　　電子紙：厚度僅0.096毫米

　　日本愛普生公司2006年9月開發(fā)出世界最薄的電子紙。該電子紙可彎曲，其厚度僅為0.096毫米，與普通復(fù)印紙相當(dāng)。過去開發(fā)的其他電子紙厚度至少是其4倍，因而這是目前世界上最薄的電子紙。

　　該電子紙的清晰度為每英寸192點，尺寸為2.1英寸見方，重量為0.44克。由于其又輕又薄、可彎曲還耐沖擊，因此可廣泛用于電子書籍等用途。據(jù)該公司稱，由這種電子紙制成的電子書除了重量輕之外，由于可彎曲，因而與其他物體一起放入包內(nèi)也不易損壞。

　　從原理而言電子紙是一種薄形顯示器。目前有電泳式、反射式液晶、透過式液晶、有機發(fā)光式和粉流體式等幾種。其中電泳式、反射式和粉流體式可做得很薄，并且省電,透過式液晶和有機發(fā)光式則適于顯示彩色,響應(yīng)速度快的是有機發(fā)光式,電泳式和粉流體式適于單色顯示。

　　典型產(chǎn)品有富士通的0.8mm厚度的反射式液晶板。2006年夏該公司又開發(fā)出了0.4mm的產(chǎn)品，這種可彎曲的電子紙面積為3.8厘米見方。在陽光和熒光燈下可顯現(xiàn)紅色和藍(lán)色。

　　發(fā)展較為成熟的是有機電致發(fā)光的薄形顯示器,目前已可大批量生產(chǎn)，并且采用這種顯示器的電視機在市場上已有銷售。透過式液晶的薄顯示器也有實用產(chǎn)品問世。

　　粉流體式利用微的粉粒作顯示單位，其比液晶式的產(chǎn)品工作速度要快上100倍，以上幾種電子紙目前均有可供實用的樣品問世。其中大部分可作為廣告板和貨品標(biāo)簽。

　　此外，韓國LG-飛利浦LCD公司2006年夏試制出了14.1英寸柔性電子紙。該電子紙采用了美國E Ink公司開發(fā)的電泳型電子墨水和LG-飛利浦LCD公司開發(fā)的采用不銹鋼底板的柔性TFT襯底等技術(shù)。

　　普利斯通公司開發(fā)出了4096色顯示的彩色電子紙。該公司采用“電子分粉流體”的電子紙技術(shù)，結(jié)合利用濾色器實現(xiàn)了彩色化。屏幕尺寸為8.1英寸，分辨率為480