邓正:做后摩尔时代的探索者
2021-04-25倪海波
科学中国人 2021年6期
关键词:研究
倪海波
Intel创始人之一的戈登·摩尔在1965年做出预测:集成电路上可容纳的晶体管数量每18~24个月就会翻一番,这被称为摩尔定律。但是,近年来由于结构、材料和量子效应等多方面因素的制约,集成电路发展正在趋向瓶颈。摩尔定律正在走向终结,人类社会也将进入“后摩尔时代”,如何通过新材料、新结构、新原理器件的研究与开发,进一步推动集成电路的发展,是相关科研工作者不断探索的目标。
中国科学院物理研究所副研究员邓正就是其中一位,他研究的磁性半导体将长期以来独立发展的半导体与磁性材料融合,是集开发运算、存储和通信为一体的新一代信息器件的载体,被认为是破解后摩尔时代难题的最佳途径之一。
后摩尔时代的瓶颈
邓正毕业于哈尔滨工业大学材料物理专业。随后他在中国科学院物理研究所攻读博士学位,师从材料科学研究专家靳常青教授,开展超导、磁性半导体等磁电功能材料领域的研究。人们耳熟能详的半导体构成了现代信息技术的基础,集成电路、芯片等都是以半导体为基础呈现迅猛发展的态势,但是以半导体为基础的信息技术有一个缺陷等待着科学家们解决。“电子除了电荷属性外,还有自旋属性。但是现在的技术对信息处理采用的是电荷属性,其自旋属性在集成电路里并没有得到有效的运用。”邓正解释道。为了解决这个问题,前人已经对半导体提出新的设想:是否可以在普通的半导体中,掺杂少量的磁性离子,使得半导体不仅可以运用电子的电荷属性进行信息处理,还能利用磁性离子的自旋来进行信息的存储。……
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