國際新研發:利用機器學習優化3D打印材料性能,縮短材料研發時間

研究人員正在創建新的 3D 架構,這些架構由一種創造性的納米線構建。這項研究旨在突破小型化的界限,為更強大的電子設備鋪平道路。
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這是因為晶體管無處不在,但它們的小型化能力正達到極限,因為現有的設計幾乎飽和。現在在處理能力方面面臨的主要挑戰與克服晶體管飽和點有關,我們可以用納米線和其他類型的納米結構來做到這一點。

近處理能力的大部分改進源于微加工方法的進步。這些方法使工程師能夠開發出緊湊而復雜的電子設備,如智能手機和智能手表。
  
通過減小晶體管的尺寸,工程師可以在電路上安裝更多的東西,從而為給定的表面積帶來更大的處理能力。但這也意味著根據晶體管的大小,處理器的小型化程度是有限的。至少對于當前一代的處理技術來說是這樣。研究人員的工作旨在通過開發用于下一代量子計算機的基于納米線的新型晶體管來克服這一障礙。
  
今天的計算機由電子元件和集成電路等處理芯片組成。每個位對應一個電荷,指示電流是否通過電線。另一方面,量子計算機不僅限于兩個狀態,還可以容納無限多個狀態。量子計算的基本元素是量子位,它是小的內存單元。而正是在這個亞微米級別,研究人員正在進行他的研究。
  
研究人員的水平納米線也可以是垂直的,由元素周期表的 III 族和 V 族原子組成:鎵、鋁、銦、氮、磷和砷。先,必須對基板進行納米結構化并制造材料,然后需要表征納米線,以提高它們的電性能。
 
處理器晶體管目前的尺寸約為 10 nm。研究人員的(水平)納米線尺寸相同,但應提供更好的電氣性能,具體取決于晶體質量。他的方法涉及在基板表面蝕刻納米導體以創建不同的圖案,這將讓他測試各種結構以提高性能。