超大规模集成电路的发展,给我们的生活带来了巨大变化。那么,未来的超大规模集成电路将是怎样的哪?人们设想出了分子电路。
所谓的分子电路,就是电路中的“器件”是分子,人们依靠改变材料中分子结构来获得预期的物理效应和实现预定的电路功能。可想而知,未来的分子电路,体积小得出奇,功耗微乎其微,功能具有“超大”能力。由于“元件”与“元件”之间根本不存在纵横密布、层层交叠的互连金属连条,所以将具有更高的可靠性。分子电路的发展,在很大程度上,取决于分子功能材料的突破。所谓“分子工程学”,即有可能利用分子结构物理知识,去预测未知材料的性能;又有可能根据指定的功能要求,去设计新分子和新材料。分子功能材料的获得不仅依赖对材料物理的深入研究,而且还要依赖发展“原子级”的加工精度,以便对材料的微观特性直接进行精确控制,使加工精度用原子的几何大小来度量。而分子束外延和离子束蚀刻等新技术,已是原子级加工的先声。按目前VLSI的发展趋势,有理由预言,到2000年在单决芯片上有可能集成1亿~10亿个元件。到那时,一台运算速度达到1亿次的巨型机可做得象袖珍式收音机一样大小,而且运算速度可提高100倍(达到100亿次/每秒)。(陈鸿黔)