IT界预测,2018年将是以硅基材料为基础的信息存储技术发展的“大限”,届时,著名的“摩尔定律”将会失效。那么是否有取代硅基材料的新型信息存储材料呢?华东理工大学教授陈彧给出了回答。日前,他的论文发表在国际权威学术期刊《英国皇家化学会评论》上,指出世上最薄却也是最坚硬的纳米材料——石墨烯及其衍生物在高性能信息存储中的应用前景。
随着信息量的爆炸式增长,人们不断要求存储器有更大的数据存储密度和更快的获取信息能力。英特尔创始人之一戈登·摩尔提出的“摩尔定律”指出,当价格不变时,集成电路上可容纳的晶体管数目,大约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。自从2000年以来,构成芯片的存储元件的尺寸已经从130纳米减小至目前的45纳米。可令人遗憾的是,2018年,摩尔定律将遭逢“大限”——硅基半导体将达到16纳米的物理极限,不可再小。
为了突破摩尔定律的限制,陈彧教授研究发现,有机高分子材料有望制成电存储器件,取代硅基材料。为了让有机高分子材料“胜任”这一角色,在过去的三年里,陈彧以石墨烯及其衍生物为主要对象,在有机高分子存储材料的若干关键性、基础性问题上取得了重大的突破,先后在《先进材料》、《美国化学会志》等国际著名和SCI期刊上发表论文16篇。据介绍,石墨烯是一种由碳原子构成的材料,是目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料,它在室温下传递电子的速度比其它导体都要快。目前,陈彧带领团队研发的新型存储材料在启动电压、跃迁速度、开关比、存储密度等多项关键指标上有所突破,部分指标接近或达到了实际应用技术的需求。
“与硅基材料相比,高分子信息存贮材料有明显的优势。它容易加工、成本低、功耗小、重量轻、体积小、存储密度高,可以三维堆积,甚至可以大面积‘刷涂’在玻璃、塑料和集成电路上。”陈彧对新材料的应用前景非常看好。