目前芯片的主要制造材料是硅。并且芯片的集成度幾十年來一直遵循著摩爾定律發(fā)展，然而隨著工藝的不斷縮小，不可通越的物理極限可能使得硅在芯片制造中沒有立足之地。如果不能找到替代型材料，定律將停滯不前。近年來科研人員一直致力于新型芯片制造材料的研發(fā)。那么未來的芯片制造材料是什么樣的呢？

目前制造晶體管的柵介質(zhì)主要是二氧化硅，但由于工藝尺寸不斷縮小，二氧化硅柵介質(zhì)不斷變薄，柵介質(zhì)的漏電量逐步增加。未來片可能將使用金屬而不是硅作柵極，并使用“高-K柵介質(zhì)”（高介電值柵介質(zhì)）取代已經(jīng)使用數(shù)十年的二氧化硅克服業(yè)界困繞的晶體管漏電問題

碳納米管是由碳原子形成長鏈來“生長”出“超細(xì)管子”的碳分子。碳納米管有著不可思議的強(qiáng)度與初性，重量卻極輕，兼有金和導(dǎo)體的性能。它能夠執(zhí)行未來芯片中的許多功能。某種類型的碳納米管可以用在晶體管中取代碰，控制電流。另外，略有不同的碳納米管能夠取代連接晶體管的銅線。能耗相同的情況下與的晶體管相管的性能將會提高了35倍。

未來芯片制造材料可能是石墨烯石聖烯是由單層碳原子構(gòu)成的二維晶體，是一種結(jié)合了半導(dǎo)體和金屬性的新材料，也是目前世界上最薄的材料。與所有其他已知芯片制造村料不同的是，石墨烯高度穩(wěn)定即使被切成1納米寬導(dǎo)電性也很好。此外，基于石墨烯材料的晶體管可在室溫下工作、電子在石墨烯中的傳導(dǎo)速度比在中的傳導(dǎo)速度快100倍，這將為高速計算機(jī)芯片和生化傳感器帶來諸多進(jìn)步。

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