● 文/瞿立建

手机、平板电脑、电话手表……这些电子设备的核心元件都是芯片，而芯片的核心元件则是晶体管。芯片中容纳的晶体管越多，电子设备的功能就越强大。

摩尔定律发展受阻

在电子行业，有一个摩尔定律，即芯片上容纳的晶体管数目约每隔两年增加1倍。芯片行业大致按照摩尔定律发展了半个多世纪，并驱动了一系列科技创新。个人电脑、互联网、智能手机等的出现和发展，都绕不开摩尔定律。

然而，最近10年，摩尔定律开始显现疲态，表现得难以为继了。因为晶体管已经做得很小了，接近理论极限，即栅极长度为5纳米。5纳米是多大呢？大约是人头发直径的万分之一。

栅极是晶体管里负责控制整个结构开关的最关键部位。栅极长度越小，晶体管就能做得越小。因此，栅极长度成为衡量晶体管大小最重要的指标。

5纳米这个理论极限是对于制造芯片的常用材料硅来说的，如果用其他材料制造芯片，还是有可能突破这个极限，造出更小的晶体管，为摩尔定律“续命”。

一些常见的晶体管

计算设备的体积不断缩小

世界最小晶体管诞生

近年来，科学家探索用二维材料来制造芯片。这里的“维”是空间维度的简称。零维是一个点，一维是一条线，二维是一个平面，三维是二维加上高度，形成的立体物体。

二维材料就是由一层或少数几层原子或分子组成的平面状的材料。著名的二维材料就是石墨烯，它是一层碳原子。

二硫化钼也可做成二维材料，它由两层硫原子夹着一层钼原子组成。