我曾在一篇文章中提出了用量子概念打印机制造芯片的想法 。
这里不想重复这个设想,只是对未来芯片制造方法提出一个愿景猜想。
我们知道,科学发展已经从宏观理论走进了物质结构的微观世界。也由于微观物理基础理论的发展,这个微观世界已经探讨到电子通过自旋形成了自己的结构。而对物质结构研究也发展到可以通过电子显微镜观察到微观粒子的运动和跃迁方式,这就为微电器的制造打开了想象之门。
这里,我们不妨运用微观物理基础理论的微观结构的启示,对未来芯片制造的方法进行探讨。
我们知道,粉末冶金、多色打印机,和三维打印机的基本原理和其运行方式。那么,运用这种方式,结合微观物理学研究的成果,设计和制作一套用于制造芯片的量子粉末三维打印机的设想显然是可行的。
当然,可能我们遇到的难题是如何把一些半导体材料、电阻材料,和电容 处理成大小一样,表面处理的符合电子电路通过的光洁度以及均匀分布度的微小颗粒。还有如何把这些材料打印成符合要求的芯片,或者直接是微电器。
显然,这些已经超越了本文设想,只有寄托未来的科学家进行研究了。
先抛开这些具体的制造细节,只是对微观物理学研究的成果能不能运用在芯片和集成微电器制造可能性,进行有关可实现的可能性进行探讨。我们知道,现代芯片类似于把成千上百万座深圳摩天大楼压缩成几立方厘米或毫米的体积里的微观结构。
这个结构如果单独去谈简直不可思议。如果我们回顾一下半导体的发展历程,就会发现现代芯片,是由许多不同国别的科学家,通过一开始的粉末检波发展到固体二极管,从二极管发展到三极管、多级管和应用范围不同的晶体管电路。又通过晶体管电路,发展初级集成电路,到可以大规模处理数据的芯片。这一步一步走过来,显然是数百年无数科学家努力的结晶。
那么,我们不妨从微观物理学的角度,畅想一下芯片制造的未来就会发现,运用微观物理学研究成果,通过微观结构打印技术制造芯片和集成微电器方法,是有可能突破现行芯片制造技术的。
由此我们进一步设想未来微电子制造技术的发展,可能为人工智能的实现打开了一个新世界。
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