IT界預測,2018年將是以硅基材料為基礎的信息存儲技術發展的“大限”,屆時,著名的“摩爾定律”將會失效。那么是否有取代硅基材料的新型信息存儲材料呢?華東理工大學教授陳彧給出了回答。日前,他的論文發表在國際權威學術期刊《英國皇家化學會評論》上,指出世上最薄卻也是最堅硬的納米材料——石墨烯及其衍生物在高性能信息存儲中的應用前景。
隨著信息量的爆炸式增長,人們不斷要求存儲器有更大的數據存儲密度和更快的獲取信息能力。英特爾創始人之一戈登·摩爾提出的“摩爾定律”指出,當價格不變時,集成電路上可容納的晶體管數目,大約每隔18個月便會增加一倍,性能也將提升一倍。自從2000年以來,構成芯片的存儲元件的尺寸已經從130納米減小至目前的45納米。可令人遺憾的是,2018年,摩爾定律將遭逢“大限”——硅基半導體將達到16納米的物理極限,不可再小。
為了突破摩爾定律的限制,陳彧教授研究發現,有機高分子材料有望制成電存儲器件,取代硅基材料。為了讓有機高分子材料“勝任”這一角色,在過去的三年里,陳彧以石墨烯及其衍生物為主要對象,在有機高分子存儲材料的若干關鍵性、基礎性問題上取得了重大的突破,先后在《先進材料》、《美國化學會志》等國際著名和SCI期刊上發表論文16篇。據介紹,石墨烯是一種由碳原子構成的材料,是目前是世上最薄卻也是最堅硬的納米材料,它在室溫下傳遞電子的速度比其它導體都要快。目前,陳彧帶領團隊研發的新型存儲材料在啟動電壓、躍遷速度、開關比、存儲密度等多項關鍵指標上有所突破,部分指標接近或達到了實際應用技術的需求。
“與硅基材料相比,高分子信息存貯材料有明顯的優勢。它容易加工、成本低、功耗小、重量輕、體積小、存儲密度高,可以三維堆積,甚至可以大面積‘刷涂’在玻璃、塑料和集成電路上。”陳彧對新材料的應用前景非常看好。