第117章 华国科学家们智慧的闪光（求月

又回到申海。

她比燕京的专家们到的还要更早一点，在身体不适的情况下还是选择举家来攀枝花工作。

她说：「从理论的角度，它应该就是电晶体。

基于量子力学，矽的禁带宽度是1.12 eV和晶格常数是0.543nm，这二者已经被精确测定了。

电晶体的核心是PN结，通过掺杂控制电子和空穴的运动。

PN结的数学模型，描述了载流子扩散和漂移。而固体物理研究表明，材料的物理性质可能随尺寸减小而改变。

薄膜和微粒的研究已涉及微米级效应。海森堡测不准原理和波粒二象性表明，电子在微小尺度下表现出波动性，具体到纳米级会出现量子隧穿效应。

也就是矽晶体的晶格常数约为0.543纳米，原子间距在0.2-0.3纳米之间。理论上，电晶体的最小尺寸可能接近几个晶格单位，也就是纳米级。

一个10纳米的结构能够包含18-20个矽原子。

而载流子运动，电子和空穴的平均自由程在矽中约为10-100纳米。

若电晶体尺寸缩小至此范围，载流子仍可有效传输信号，理论上支持纳米级运行。

PN结的耗尽区宽度会随掺杂浓度增加而减小。固体物理表明，通过高掺杂和强电场，耗尽区可缩小至纳米级，维持开关功能。

电子的德布罗意波长在常温下约为10到50纳米。当器件尺寸接近这一尺度，量子效应会显着影响电子行为。

这暗示了电晶体可能在纳米级运行，但也可能面临干扰。而树莓派的存在，让我意识到，电晶体就是能够在纳米级运行。

另外固体物理研究表明，尺寸减小时，表面原子占比增加，这为小型化提供了理论依据。

也就是说如果制造工艺突破微米限制，电晶体尺寸是可以接近晶格尺度。

我去年看了费曼的书，他在《底部有无限空间》中提出，物理规律允许在原子尺度操作器件。

里面提到了用原子堆砌电路的可能性，这与纳米级电晶体理念契合。

你们明白吗？虽然我们不知道它是怎麽制造出来的，是怎麽实现的制造工艺的突破，但我认为就是电晶体。

这是理论物理给我的启发。

这设备，我相信阿美莉卡有，苏俄也有，我们应该是最晚拿到的，我们如果要追赶他们，无论是复刻，起码做到微米级的电晶体，也得尽快确定方向。

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