18新利最新登入摩尔定律是如何起作用的

今天，集成电路上的晶体管已经达到了非常小的尺寸，需要2000多个晶体管相互堆叠才能达到人类头发的厚度。英特尔最新芯片上的晶体管只有45纳米宽——人类头发的平均厚度约为10万纳米[来源:国家纳米技术计划]。

制造出这么窄的晶体管是一项了不起的成就。可见光波长在400-700纳米之间。传统的光学显微镜镜头只能聚焦在可见光波长一半或更大的物体上。你必须依靠像扫描电子显微镜这样的特殊设备才能在如此小的尺度上创建一个物体的图像。

在处理如此小的设备时，你必须考虑的一件事是，当你接近纳米尺度时，你就离开了经典物理学的世界，进入了量子力学的领域。量子世界的物理规则与宏观尺度上的事物运作方式非常不同。例如，像电子这样的量子粒子可以穿过极薄的墙壁，即使它们没有突破障碍所需的动能。量子物理学家称之为这种现象量子隧穿．

因为电子学依赖于控制电子流来工作，像量子隧穿这样的问题会带来严重的问题。这些问题迫使电气工程师重新评估他们设计电路的方法。在某些情况下，改用不同的材料可以解决这个问题。在其他情况下，找到一种全新的构建电路的方法可能会起作用。

甚至有可能有人会提出一个革命性的想法，使晶体管和集成电路过时。虽然这听起来有些牵强，但事实是，尽管许多技术专家和工程师宣布摩尔定律的终结，但电路制造商仍在寻找保持它继续运行的方法。事实证明，这些挑战可能并不像一些人认为的那么不可能。