第五百三十八章：一种全新的芯片(2 / 2)

不过对这种金刚石的研究，却又发现了一些特别的性质。

那就是这种芯片中的金刚石，从成分上来分析，并不出纯碳结构。

除了金刚石原有的碳结构外，里面还含有一定数量的氮原子和镧化镓硅分子。

这也是它并不是高透明的状态的原因。

韩元推测，氮和镧化镓硅，可能是这种芯片完成‘电路计算’逻辑电路计算数据功能的核心原因。

而随后完成的辐射传输检测的数据更是证实了这一点。

在通过像芯片中倒入一定量的能源石辐射的时候，这些由特殊金刚石制造而成的‘路灯’迅速亮了起来。

而这种亮起来的‘路灯’，并未像普通的灯泡一样，三百六十度无死角的散发光芒。

它更像是一种由激光笔发射出来的激光，呈现出直线传播，由一个路灯出发，指向和传递到下一个路灯上。

这种能力，代表着它能和加工好的芯片一样，能做到控制电流的前进方向，也能不停的进行电流开关，进而实现逻辑电路的计算功能。

最关键的是，在后续的高频间断辐射传导实验中证实了这种金刚石不仅能实现光导传播和辐射粒子，还能抗住超高频率的间断辐射传导。

简单的来说，就是你不停的去开关卧室房间里面的灯泡，从一秒一次，到一秒十次，再到一秒百次。

这种情况下，劣质一点的灯泡可能在一秒十次的时候就直接烧掉了。而这种金刚石，能抗住一秒三十万次的开关。

虽然用电灯开关的方式来形容这种顶级高科技有点那个，但原理却就是这种。

在能抗住高频间断辐射，且能稳定传输辐射粒子和光导，以及能控制两者的路线后，这种金刚石已经有了逻辑电路的功能，条件适合的情况下，做到数据计算是完全可以的。

......

“还真是另一条路线，不过底层架构和计算基础倒是一样的。”

“碳基芯片和硅基芯片是通过控制电流的开关通过来实现逻辑电路的计算功能。”

“这种金刚石则是通过控制光辐射和粒子辐射来实现逻辑电路的计算功能的。”

“而且它的带隙相当小，导能能力特别强，甚至可以说是直接由‘间接带隙’变为‘直接带隙’。”

“这样一来，计算效率能提升最少十倍以上，高的话能达到间接带隙的数百倍、数千倍甚至是数万倍。”

“难怪这种芯片里的逻辑门结构数量并没有那么多。”

“.....”

实验室中，韩元整理着针对这种芯片的研究数据。

虽然对于这种芯片、里面的材料是如何制造的、如何控制粒子辐射，光辐射的角度强度之类的东西研究毫无进度。

但这种芯片的运行机制最起码弄明白了。

在计算机芯片中，电子带隙是半导体材料的一个非常非常重要的特性。

这东西导带的最低点和价带的最高点的能量之差，也称能隙。

是判断材料物理性质随弹性应变变化的重要指标，它决定了大功率或高频器件性能、寿命等一系列的东西。

带隙越大，电子由价带被激发到导带越难，本征载流子浓度就越低，电导率也就越低。

简单的来说，带隙大，它的导电能力就越低，带隙小，导电就越高。

比如金属材料的带隙就远比非金属材料的小，这也是金属的导电性能强于绝大部分非金属材料的原因。

而材料的电子带隙分两种，一种是间接带隙，另外一种则是直接带隙。

相比较之下，直接带隙半导体中的电子更容易发生跃迁。

因为在直接带隙中，电子可以直接跃迁释放光子，不涉及动量的变化。

而这种特殊的金刚石，是一种用拉伸手段制造而成的特殊金刚石。

它强行将金刚石的原先的间隙带隙拉伸缩小到了直接带隙的程度，极大的降低了穿透它的光辐射和粒子辐射的能级损失，又因此降低了耗能。

在相同的性能的情况下，一块硅基芯片的耗能是10的话，那么碳基芯片则是1，而这种金刚石芯片则是。

能级相差极大。

如果抛去掉粒子辐射，仅看光辐射的话，这种金刚石芯片差不多就是传统意义上的‘光子计算机’的‘核心芯片’了。

因为它是使用光信号进行数字运算、逻辑操作、信息存贮和处理的。

不过在这里，核心的计算粒子应该是那种由能源石中散发的h粒子，光辐射的作用应该是给h粒子的传导搭一条路，以固定h粒子的传递，让其不至于跑偏。

换做硅基芯片中的难题，大致就是相当于解决低纳米级时出现的‘量子隧穿效应’。

嗯，差不多可以这样理解。

不过这玩意先进是先进，但和韩元使用的碳基芯片是另外一套完全不同的体系。

虽然有一定的参考价值，但从目前的发现来看帮助并不多。

而且更令韩元困惑的是，一块芯片中的灯柱数还不到一万，至少他手上这块用于研究的金刚石芯片中的灯柱数量还不到一万，只有七千六百多个。

比如硅基芯片碳基芯片中动辄数十亿，数百亿的晶体管数量来说，七千六百个灯柱的数量，连零头都够不上。

而灯柱的功能，目前来看和碳基硅基芯片中的晶体管的功能是一致的，都是起控制‘介质信号’的作用。

这意味着这种金刚石芯片的性能，应该远低于硅基芯片和碳基芯片。

可事实上，从撒哈拉之眼中的那台类计算机设备的性能来看，这种金刚石芯片的性能，应该是超过碳基芯片和硅基芯片的。

这是韩元有些不明白的地方。

理论告诉他，金刚石芯片的性能要低于碳基芯片，但事实告诉他，这玩意的性能远超碳基芯片。

理论和现实出现了对立，这大概是他搞科研这些年来的头一次。

不过如果能找到这里面的原因，对于芯片的计算能力来说，可能是一次质的飞跃。

不到一万个灯柱产生的计算能力就能媲美拥有数百亿晶体管的硅基芯片，如果有数百亿个灯柱呢？

那计算能力得恐怖到一个什么样的程度去？

.....。