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研究人員利用有機材料擴展摩爾定律

上網時間: 2015年10月12日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:軟性電子  有機材料  半導體  7nm  摩爾定律 

透明的軟性電子產品是今年歐洲半導體展(SEMICON Europa 2015)的重要主題之一,同時也是近郊德國德勒斯登工業大學(TU Dresden)致力於發展的方向,該校正傾力將政府計劃2017年以前資助的380萬全部挹注於有機元件的研發。

目前,TU Dresden的微電子學院(Microelectronics Academy)共有60名研究人員,攜手來自11家機構的300名科學家們,共同致力於有機、透明與軟性的電子研究。

「有機半導體將成為資訊時代的『原油』,屆時,摩爾定律也將在7nm節點達到極限,」TU Dresden有機元件研究主席Stefan Mansfield表示,「因此,我們目前正利用矽奈米線、可重新配置的有機電路與碳米管,打造一種可放大具有有機材料的CMOS基礎架構,以期超越7nm節點。」


根據德勒斯登工業大學微電子學院表示,有機材料的進展將使摩爾定律擴展到超越7nm節點
(來源:TU Dresden)

根據Mansfield表示,這些目標將得以實現。Mansfield目前正利用透明電子進行資訊處理、DNA結構實現更先進的電子與CPU。為了在大規模的系統中管理所有的異質性,需要高度的適應性、能效與故障保護設計——這些都是TU Dresden目前為明日作準備而設計的,該跨領域的設計團隊中包括了物理學家、化學家、生物學家、電腦科學與電子工程師等。

「當今的有機材料發展緩慢,但其成本非常便宜。我們計劃使用類似於製造單晶矽的有序結構,使其速度變得更快,但我們目前還沒進展到那裡,」Mansfield表示。


德勒斯登工業大學與其他研究人員合作,致力於開發可保持微電子隨有機材料成長的重要組成
(來源:TU Dresden)

TU Dresden教授Jeronimo Castrillon也參與了這項計劃,將資訊處埋方法導入有機體中,克服了CMOS的限制。

「我正試著為有機材料調整的標準軟體程序,」Castrillon說,「我們利用平行編程模式與即時作業系統(OS),打造高適應性的強效電腦(HEAC)。」


根據TU Dresden,只要打造出必備的基礎架構,就能實現高性能、透明且軟性的電子設備
(來源:TU Dresden)

Castrillon還借用來自電腦生物學的概念,在玻璃基板上放置有機電路,試圖進行資訊處理以及克服目前高昂的半導體開銷。無論是從編譯器到應用程式,所有的標準軟體程序都可以利用有機材料進行。

「我們的目標在於盡量減少能源,同時建立我們目前所使用的工具,」Castrillon表示,包括平行編程模式、軟體合成以及硬體描述語言(HDL),以期打造像「晶片上實驗室」(labs-on-a-chip)這樣的新時代應用程式。

編譯:Susan Hong

(參考原文:Organics To Extend Moore's Law,by R. Colin Johnson)





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