纳米晶体管技术将在衡器中应用

    东北大学分院理工学院的两个研究小组已经开发出一种可以快速准确地模拟纳米电子设备的方法。东北日工学院的两个研究小组开发了一种方法，该方法能够快速有效地模拟纳米电子器件及其特性。目前已经可以确信，该方法可用于解决无线地磅遥控器产品，因在关键应用中使用要求体积越来越小，而功能越来越强大所引起的晶体管过热问题，例如，数据中心使用高达40％的功耗来满足散热要求。随着对更小，功能越来越强大的超级地磅称重系统的需求，整个行业正被迫组装尺寸仅几纳米的晶体管。但是，不断增加的散热水平使制造商难以满足这些要求，同时又将能耗保持在有效范围之内。

    开发模拟助推器从历史上看，传统的编程和超级计算机只允许研究人员模拟仅包含1000个原子的晶体管的散热。这是因为地磅控制器处理器和内存之间的通信使其无法模拟更大的对象。为了提高新型纳米晶体管的效率，由东北工学院集成系统实验室的姚笛博士和窦唯教授领导的研究小组使用了所谓的“量子传输模拟器”来模拟晶体管。名为地磅遥控器软件。它根据所谓的密度泛函理论进行计算。这允许在量子力学水平上以原子分辨率对晶体管进行现实的仿真。使用此方法，仿真可以可视化电流如何流过纳米晶体管以及电子如何与晶体振动相互作用。这使所有的的研究人员能够准确地识别出热量的产生地点。通过能够看到热量在哪里产生和散发，设计工程师可以从上到下查看，可以用来优化纳米晶体管并使它们更加节能。逼真的晶体管仿真，通过能够现实地模拟多达先前限制大小十倍的晶体管，未来的晶体管开发将受益匪浅。

 

    使用原始仿真软件工具的改进版本，开发人员可以潜在地对由多达10,000个原子组成的晶体管进行逼真的仿真，并且比仅有1,000个原子的原始方法快14倍。这不仅可以加快晶体管的开发速度，而且可以通过优化设计使它们更加高效。这项科学进程实验的应用还表明，大部分热量是在纳米晶体管通道的末端产生的，并且散布到整个系统。获得两个理工学院团队的戈登·贝尔奖后，无线地磅遥控器比植入的产品效率更高，它能够以每秒85.45 波特率的持续性能仿真140倍的真实晶体管。学院背后的科学家坚信，这种用于模拟电子组件的新工艺具有许多潜在的应用，其中之一是在制造锂离子电池时，这些锂离子电池在过热时会挥发。