ABOUT THE SPEAKER
Karl Skjonnemand - Technology developer
As a passionate technology leader, Karl Skjonnemand has a hunger for solutions to advanced technology problems.

Why you should listen

Karl Skjonnemand has launched several new products and built new business in different industries with novel materials. He currently leads a diverse group of R&D teams working on innovative materials for semiconductor applications.

Skjonnemand grew up overseas then returned home to the UK where he studied physics followed by a PhD in molecular electronics. Since 1999, he's worked in industrial research and development in Taiwan, Japan, USA and the UK. He's a strong believer that thought diversity within R&D creates a powerhouse for innovation.

More profile about the speaker
Karl Skjonnemand | Speaker | TED.com
TED@Merck KGaA, Darmstadt, Germany

Karl Skjonnemand: The self-assembling computer chips of the future

卡爾 · 史克喬奈曼德: 未來的自組裝電腦晶片

Filmed:
1,671,400 views

你口袋中的手機,是由電晶體所驅動的,這些電晶體小到你無法想像:一根人類頭髮的寬度就可以排出三千個電晶體。但要在像是臉孔辯識、虛擬實境等領域若要跟上創新,我們就需要讓我們的電腦晶片有更強大的計算能力。然而我們快到盡頭了。在這場想法前衛的演說中,科技開發者卡爾 · 史克喬奈曼德介紹了一種全新的晶片製造方式。史克喬奈曼德說:「這可能是分子製造新紀元的黎明。」
- Technology developer
As a passionate technology leader, Karl Skjonnemand has a hunger for solutions to advanced technology problems. Full bio

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00:13
Computers電腦 used to be as big as a room房間.
0
1246
3584
以前,電腦的大小跟
一個房間一樣大。
00:16
But now they fit適合 in your pocket口袋,
1
4854
1592
但現在已經小到可以放到
口袋裡、戴在手腕上,
00:18
on your wrist
2
6470
1171
00:19
and can even be implanted植入
inside of your body身體.
3
7665
3319
甚至可以植入你的身體中。
00:23
How cool is that?
4
11008
1281
多酷啊?
00:24
And this has been enabled啟用
by the miniaturization微型化 of transistors晶體管,
5
12809
4337
這之所以能夠實現,
是因為電晶體的微型化,
00:29
which哪一個 are the tiny switches開關
in the circuits電路
6
17170
2492
電晶體是電路中的小型開關,
00:31
at the heart of our computers電腦.
7
19686
1776
位在電腦的心臟部位。
00:34
And it's been achieved實現
through通過 decades幾十年 of development發展
8
22051
3172
微型化能成功,也是經過數十年
00:37
and breakthroughs突破
in science科學 and engineering工程
9
25247
2798
科學和工程的的發展及突破,
00:40
and of billions數十億 of dollars美元 of investment投資.
10
28069
2672
還有數十億美元的投資。
00:43
But it's given特定 us
vast廣大 amounts of computing計算,
11
31352
2748
但,它給了我們非常大量的計算、
00:46
huge巨大 amounts of memory記憶
12
34124
1805
非常大量的記憶體,
00:47
and the digital數字 revolution革命
that we all experience經驗 and enjoy請享用 today今天.
13
35953
4942
以及我們現今大家都體驗到
且很享受的數位革命。
00:53
But the bad news新聞 is,
14
41665
2768
但,壞消息是,
00:56
we're about to hit擊中 a digital數字 roadblock路障,
15
44457
3132
我們很快就要碰到數位路障了,
00:59
as the rate of miniaturization微型化
of transistors晶體管 is slowing減緩 down.
16
47613
4350
因為電晶體微型化的
速度正在減緩。
01:04
And this is happening事件
at exactly究竟 the same相同 time
17
52471
2874
這個狀況發生的同時,
01:07
as our innovation革新 in software軟件
is continuing繼續 relentlessly無情
18
55369
3998
因人工智慧以及大數據,
01:11
with artificial人造 intelligence情報 and big data數據.
19
59391
3760
我們的軟體還在持續不斷創新。
01:15
And our devices設備 regularly經常 perform演出
facial面部 recognition承認 or augment增加 our reality現實
20
63175
5040
且我們的裝置經常要執行
臉孔辨識或是虛擬實境,
01:20
or even drive駕駛 cars汽車 down
our treacherous奸詐, chaotic混亂的 roads道路.
21
68239
4225
或甚至要在我們變化莫測
又混亂的道路上自動開車。
01:24
It's amazing驚人.
22
72959
1207
這很不可思議。
01:26
But if we don't keep up
with the appetite食慾 of our software軟件,
23
74618
4667
但,如果我們趕不上
我們軟體的胃口,
01:31
we could reach達到 a point
in the development發展 of our technology技術
24
79309
3787
我們的科技發展就有可能
會達到一個點,
01:35
where the things that we could do
with software軟件 could, in fact事實, be limited有限
25
83120
4210
在這個點,我們用軟體能夠做的事
其實會受限於我們的硬體。
01:39
by our hardware硬件.
26
87354
1271
01:41
We've我們已經 all experienced有經驗的 the frustration挫折
of an old smartphone手機 or tablet片劑
27
89075
4508
我們都遇過這樣的挫折:
老式手機或平板電腦
01:45
grinding磨碎 slowly慢慢地 to a halt over time
28
93607
3164
跑得又慢又辛苦,最後停下來,
01:48
under the ever-increasing不斷增加 weight重量
of software軟件 updates更新 and new features特徵.
29
96795
3975
因為裝在上面的軟體更新
和新功能帶來的負擔越來越大。
01:52
And it worked工作 just fine
when we bought it not so long ago.
30
100794
3383
但不久前我們剛買來的時候
用起來還挺好的。
01:56
But the hungry飢餓 software軟件 engineers工程師
have eaten吃過 up all the hardware硬件 capacity容量
31
104201
4510
但飢渴的軟體工程師
隨時間吃光了全部的硬體能力。
02:00
over time.
32
108735
1306
02:03
The semiconductor半導體 industry行業
is very well aware知道的 of this
33
111883
3612
半導體產業非常清楚這個狀況,
02:07
and is working加工 on
all sorts排序 of creative創作的 solutions解決方案,
34
115519
3884
且在努力投入各種創意解決方案,
02:11
such這樣 as going beyond transistors晶體管
to quantum量子 computing計算
35
119427
4311
比如超越電晶體,採用量子計算,
02:15
or even working加工 with transistors晶體管
in alternative替代 architectures架構
36
123762
4212
或甚至在替代架構當中
使用電晶體,
02:19
such這樣 as neural神經 networks網絡
37
127998
1603
比如類神經網路,
02:21
to make more robust強大的
and efficient高效 circuits電路.
38
129625
3013
以製造出更穩健且有效率的電路。
02:25
But these approaches方法
will take quite相當 some time,
39
133270
3339
但這些方法都要花相當的時間,
02:28
and we're really looking for a much more
immediate即時 solution to this problem問題.
40
136633
4627
針對這個問題,我們真的期望
能有更立即的解決方案。
02:34
The reason原因 why the rate of miniaturization微型化
of transistors晶體管 is slowing減緩 down
41
142899
4782
電晶體微型化的速度
之所以慢下來的原因
02:39
is due應有 to the ever-increasing不斷增加 complexity複雜
of the manufacturing製造業 process處理.
42
147705
4686
是因為製程的複雜度不斷增加。
02:45
The transistor晶體管 used to be
a big, bulky笨重 device設備,
43
153142
3250
電晶體以前是大型笨重的裝置,
02:48
until直到 the invent發明 of the integrated集成 circuit電路
44
156416
3309
直到以純晶體矽晶圓為基礎的
02:51
based基於 on pure crystalline silicon wafers晶圓.
45
159749
2691
積體電路被發明出來。
02:54
And after 50 years年份
of continuous連續 development發展,
46
162946
2779
持續發展了五十年後,
02:57
we can now achieve實現
transistor晶體管 features特徵 dimensions尺寸
47
165749
3373
現在我們可以把電晶體尺寸
縮小到只有十奈米。
03:01
down to 10 nanometers納米.
48
169146
2529
03:04
You can fit適合 more than
a billion十億 transistors晶體管
49
172361
2437
你可以把超過十億個電晶體
03:06
in a single square廣場 millimeter毫米 of silicon.
50
174822
2963
放入一平方毫米的矽當中。
03:10
And to put this into perspective透視:
51
178273
2022
更清楚來說,
03:12
a human人的 hair頭髮 is 100 microns微米 across橫過.
52
180319
3826
一根人類頭髮的寬度是一百微米。
03:16
A red blood血液 cell細胞,
which哪一個 is essentially實質上 invisible無形,
53
184169
2519
一個紅血球細胞,
基本上是看不見的,
03:18
is eight microns微米 across橫過,
54
186712
1599
寬度是八微米,
03:20
and you can place地點 12 across橫過
the width寬度 of a human人的 hair頭髮.
55
188335
3400
所以,一根人類頭髮的寬度
約可放十二個紅血球細胞。
03:24
But a transistor晶體管, in comparison對照,
is much smaller,
56
192467
3100
但,相對之下,電晶體更小,
03:27
at a tiny fraction分數 of a micron微米 across橫過.
57
195591
3848
寬度只有一微米的一小部分。
03:31
You could place地點 more than 260 transistors晶體管
58
199463
3546
大約兩百六十個電晶體排在一起
03:35
across橫過 a single red blood血液 cell細胞
59
203033
1978
才等同一個紅血球細胞的寬度,
03:37
or more than 3,000 across橫過
the width寬度 of a human人的 hair頭髮.
60
205035
4464
或者,三千個電晶體排在一起,
才等同一根人類頭髮的寬度。
03:41
It really is incredible難以置信 nanotechnology納米技術
in your pocket口袋 right now.
61
209523
4324
現在就在你口袋裡的奈米科技
真的很不可思議。
03:47
And besides除了 the obvious明顯 benefit效益
62
215204
2188
明顯的益處是能夠
03:49
of being存在 able能夠 to place地點 more,
smaller transistors晶體管 on a chip芯片,
63
217416
3834
在晶片上放更多較小的電晶體,
03:53
smaller transistors晶體管 are faster更快 switches開關,
64
221984
3492
此外,較小的電晶體
也是較快的開關,
03:58
and smaller transistors晶體管 are also
more efficient高效 switches開關.
65
226166
4401
且較小的電晶體也是
比較有效率的開關。
04:02
So this combination組合 has given特定 us
66
230591
2477
所以,這種組合讓我們可以
04:05
lower降低 cost成本, higher更高 performance性能
and higher更高 efficiency效率 electronics電子產品
67
233092
4299
取得成本較低、性能較佳、
效率較高的電子產品,
04:09
that we all enjoy請享用 today今天.
68
237415
2063
讓我們現今可以享用。
04:14
To manufacture製造 these integrated集成 circuits電路,
69
242415
2764
要製造積體電路,
04:17
the transistors晶體管 are built內置 up
layer by layer,
70
245203
3208
電晶體要一層一層打造
04:20
on a pure crystalline silicon wafer晶圓.
71
248435
2353
在純晶體矽晶圓上。
04:23
And in an oversimplified過於簡單 sense,
72
251332
2228
用極度簡化的方式來表示,
04:25
every一切 tiny feature特徵
of the circuit電路 is projected預計
73
253584
4281
電路的每一項小特徵都會被投影
04:29
onto the surface表面 of the silicon wafer晶圓
74
257889
2332
到矽晶圓的表面上,
04:32
and recorded記錄 in a light-sensitive光敏感 material材料
75
260245
3679
記錄在光敏感的材料中,
04:35
and then etched蝕刻 through通過
the light-sensitive光敏感 material材料
76
263948
2939
接著透過光敏感的材料進行蝕刻,
04:38
to leave離開 the pattern模式
in the underlying底層 layers.
77
266911
3021
在下方的各層留下圖案。
04:42
And this process處理 has been
dramatically顯著 improved改善 over the years年份
78
270612
4084
這些年來,這個流程
已經被大大地改善,
04:46
to give the electronics電子產品
performance性能 we have today今天.
79
274720
2773
讓我們現今使用的電子產品
能有這樣的效能。
04:50
But as the transistor晶體管 features特徵
get smaller and smaller,
80
278279
3442
但,隨著電晶體的特徵
變得越來越小,
04:53
we're really approaching接近
the physical物理 limitations限制
81
281745
3037
我們已經越來越接近
這項製造技術的實體極限。
04:56
of this manufacturing製造業 technique技術.
82
284806
1883
05:00
The latest最新 systems系統
for doing this patterning圖案
83
288515
3105
做這種曝影的最新系統
05:03
have become成為 so complex複雜
84
291644
2303
已經複雜到
05:05
that they reportedly據說 cost成本
more than 100 million百萬 dollars美元 each.
85
293971
4730
據稱每台機器的成本要超過一億美元。
05:10
And semiconductor半導體 factories工廠
contain包含 dozens許多 of these machines.
86
298725
4287
半導體工廠有數十台這類機器。
05:15
So people are seriously認真地 questioning疑問:
Is this approach途徑 long-term長期 viable可行?
87
303036
4426
所以,大家會質疑:
長期來看,這種方式可行嗎?
05:20
But we believe we can do
this chip芯片 manufacturing製造業
88
308441
3680
但,我們相信我們可以用完全不同
05:24
in a totally完全 different不同
and much more cost-effective經濟有效 way
89
312145
4023
且更有成本效益的方式來製造晶片,
將分子工程以及模仿自然的方式
05:28
using運用 molecular分子 engineering工程
and mimicking模仿 nature性質
90
316966
3973
05:32
down at the nanoscale納米級 dimensions尺寸
of our transistors晶體管.
91
320963
3613
運用到我們奈米尺度的電晶體上。
05:37
As I said, the conventional常規 manufacturing製造業
takes every一切 tiny feature特徵 of the circuit電路
92
325267
4661
如我前面說過的,傳統製造方式
是把電路的微小特徵
05:41
and projects項目 it onto the silicon.
93
329952
2124
投射到矽上面。
05:44
But if you look at the structure結構體
of an integrated集成 circuit電路,
94
332818
2744
但如果你去看積體電路的結構,
05:47
the transistor晶體管 arrays陣列,
95
335586
1974
電晶體陣列,
05:49
many許多 of the features特徵 are repeated重複
millions百萬 of times.
96
337584
3629
許多特徵其實被重覆了數百萬次。
05:53
It's a highly高度 periodic定期 structure結構體.
97
341237
2608
它是種高度週期性的結構。
05:56
So we want to take advantage優點
of this periodicity週期性
98
344331
3068
所以,我們想要把這種週期性
05:59
in our alternative替代
manufacturing製造業 technique技術.
99
347423
2697
應用到我們的替代製造技術。
06:02
We want to use self-assembling自組裝 materials物料
100
350144
3435
我們想要用自組裝的材料,
06:05
to naturally自然 form形成 the periodic定期 structures結構
101
353603
2977
來自然形成我們的電晶體
所需要的週期性結構。
06:08
that we need for our transistors晶體管.
102
356604
2383
06:12
We do this with the materials物料,
103
360052
2142
我們用適當的材料,
06:14
then the materials物料 do the hard work
of the fine patterning圖案,
104
362218
3437
由材料來做難做的精緻圖形,
06:17
rather than pushing推動 the projection投影
technology技術 to its limits範圍 and beyond.
105
365679
4859
而不是把投影技術
推到極限或極限之外。
06:23
Self-assembly自組裝 is seen看到 in nature性質
in many許多 different不同 places地方,
106
371909
3899
在大自然的許多地方
都可以看到自我組裝的例子,
06:27
from lipid油脂 membranes to cell細胞 structures結構,
107
375832
3410
從脂質膜到細胞結構,
06:31
so we do know it can be a robust強大的 solution.
108
379266
3055
因此,我們知道它可以是個
穩健的解決方案。
06:34
If it's good enough足夠 for nature性質,
it should be good enough足夠 for us.
109
382345
3561
如果它對大自然來說夠好了,
那對我們來說應該也夠好了。
06:38
So we want to take this naturally自然
occurring發生, robust強大的 self-assembly自組裝
110
386549
4800
所以我們想要把這種大自然本有的
穩健的自我組裝方法
06:43
and use it for the manufacturing製造業
of our semiconductor半導體 technology技術.
111
391373
3965
用在製造半導體的技術上。
06:48
One type類型 of self-assemble自組裝 material材料 --
112
396929
2615
其中一種自組裝材料——
06:52
it's called a block co-polymer共聚物 --
113
400388
2247
叫做嵌段共聚物——
06:54
consists of two polymer聚合物 chains
just a few少數 tens of nanometers納米 in length長度.
114
402659
4783
含有兩個聚合物鏈,
長度只有幾十奈米。
06:59
But these chains hate討厭 each other.
115
407466
2051
但這些鏈痛恨彼此。
07:01
They repel擊退 each other,
116
409541
1484
它們會互相排斥,
07:03
very much like oil and water
or my teenage青少年 son兒子 and daughter女兒.
117
411049
3897
很像油和水,或是
我十幾歲的兒子和女兒。
07:06
(Laughter笑聲)
118
414970
1357
(笑聲)
07:08
But we cruelly殘酷 bond them together一起,
119
416351
2774
我們用蠻力將它們結合在一起,
07:11
creating創建 an inbuilt內置
frustration挫折 in the system系統,
120
419149
2695
由於它們彼此互斥,
所以就就形成了內建的阻撓系統。
07:13
as they try to separate分離 from each other.
121
421868
2206
07:16
And in the bulk material材料,
there are billions數十億 of these,
122
424716
3285
有大批這樣的材料,有數十億種,
07:20
and the similar類似 components組件
try to stick together一起,
123
428025
3301
類似的材料試圖黏合在一起,
07:23
and the opposing反對 components組件
try to separate分離 from each other
124
431350
2809
而與此同時,對立的材料
則試圖與彼此分開。
07:26
at the same相同 time.
125
434183
1155
07:27
And this has a built-in內建的 frustration挫折,
a tension張力 in the system系統.
126
435362
3754
這系統內建著阻撓與拉力。
07:31
So it moves移動 around, it squirms蠕動
until直到 a shape形狀 is formed形成.
127
439140
4309
它會到處移動、蠕動,直到成形。
07:36
And the natural自然 self-assembled自組裝 shape形狀
that is formed形成 is nanoscale納米級,
128
444209
4048
自然自組的形狀小到奈米級,
07:40
it's regular定期, it's periodic定期,
and it's long range範圍,
129
448281
3727
它有規律,有週期性,範圍很長,
07:44
which哪一個 is exactly究竟 what we need
for our transistor晶體管 arrays陣列.
130
452032
3858
正如電晶體陣列所需。
07:49
So we can use molecular分子 engineering工程
131
457347
2531
這樣我們就可以使用分子工程
07:51
to design設計 different不同 shapes形狀
of different不同 sizes大小
132
459902
3064
來設計不同大小的不同形狀,
07:54
and of different不同 periodicities週期性.
133
462990
2063
以及不同的週期。
07:57
So for example, if we take
a symmetrical對稱 molecule分子,
134
465077
2731
比如,以一個對稱的分子為例,
07:59
where the two polymer聚合物 chains
are similar類似 length長度,
135
467832
3075
在這個分子中,
兩個聚合物鏈的長度相近,
08:02
the natural自然 self-assembled自組裝
structure結構體 that is formed形成
136
470931
2671
形成的自然自組結構
08:05
is a long, meandering彎曲 line,
137
473626
2929
是一條很長且蜿蜒的線,
08:08
very much like a fingerprint指紋.
138
476579
1810
非常像是指紋。
08:10
And the width寬度 of the fingerprint指紋 lines
139
478951
2322
而指紋線的寬度
08:13
and the distance距離 between之間 them
140
481297
2010
和它們之間的距離
08:15
is determined決心 by the lengths長度
of our polymer聚合物 chains
141
483331
3911
是根據我們聚合物鏈的
長度來決定的,
08:19
but also the level水平 of built-in內建的
frustration挫折 in the system系統.
142
487266
3294
此外系統內建的阻撓程度
也是一個決定因子。
08:23
And we can even create創建
more elaborate闡述 structures結構
143
491320
2558
如果我們能使用不對稱的分子,
我們甚至可以創造出
更精緻的結構,
08:27
if we use unsymmetrical非 對稱 molecules分子,
144
495487
2439
08:30
where one polymer聚合物 chain
is significantly顯著 shorter than the other.
145
498839
4085
不對稱的意思就是
兩條聚合物鏈的長度明顯不同。
08:35
And the self-assembled自組裝 structure結構體
that forms形式 in this case案件
146
503749
2710
在這個情況下形成的自組裝結構,
08:38
is with the shorter chains
forming成型 a tight ball in the middle中間,
147
506483
3800
比較短的鏈會在中心
形成一個緊實的球,
08:42
and it's surrounded包圍 by the longer,
opposing反對 polymer聚合物 chains,
148
510307
3841
它的周圍則是較長、
對立的聚合物鏈,
08:46
forming成型 a natural自然 cylinder圓筒.
149
514172
2048
形成一個自然的圓柱。
08:49
And the size尺寸 of this cylinder圓筒
150
517089
2075
這個圓柱的大小
08:51
and the distance距離 between之間
the cylinders汽缸, the periodicity週期性,
151
519188
3415
以及圓柱間的距離,即週期性,
08:54
is again determined決心 by how long
we make the polymer聚合物 chains
152
522627
3594
同樣也是取決於我們
製造的聚合物鏈的長度,
08:58
and the level水平 of built-in內建的 frustration挫折.
153
526245
2738
以及內建的阻撓程度。
09:01
So in other words, we're using運用
molecular分子 engineering工程
154
529896
3878
換言之,我們用分子工程
09:05
to self-assemble自組裝 nanoscale納米級 structures結構
155
533798
2825
來自組奈米尺度的結構,
09:08
that can be lines or cylinders汽缸
the size尺寸 and periodicity週期性 of our design設計.
156
536647
4910
可以根據我們的設計來形成線條、
圓柱大小和週期不同的結構。
我們利用化學、化學工程,
09:14
We're using運用 chemistry化學,
chemical化學 engineering工程,
157
542369
3297
09:17
to manufacture製造 the nanoscale納米級 features特徵
that we need for our transistors晶體管.
158
545690
4789
將我們需要的奈米特性
製作在電晶體上。
09:25
But the ability能力
to self-assemble自組裝 these structures結構
159
553611
4049
但,自主組裝這些結構的能力
09:29
only takes us half of the way,
160
557684
2437
只能帶我們走到半路,
09:32
because we still need
to position位置 these structures結構
161
560145
2809
因為我們仍然需要
將這些結構放置在適當的位置,
09:34
where we want the transistors晶體管
in the integrated集成 circuit電路.
162
562978
3550
而這些位置,就是我們希望
電晶體在積體電路中擺放的地方。
09:39
But we can do this relatively相對 easily容易
163
567246
2738
但我們能相對輕易地做到,
09:42
using運用 wide guide指南 structures結構 that pin down
the self-assembled自組裝 structures結構,
164
570008
6977
只要運用大範圍的指引結構,
將自組裝結構引導到
09:49
anchoring錨固 them in place地點
165
577009
1921
我們指定的固定位置,
09:50
and forcing迫使 the rest休息
of the self-assembled自組裝 structures結構
166
578954
2847
迫使其餘的自組結構平行排列,
09:53
to lie謊言 parallel平行,
167
581825
1350
09:55
aligned對齊 with our guide指南 structure結構體.
168
583199
2400
如此就能依照我們的建構方式
完成結構的組建。
09:58
For example, if we want to make
a fine, 40-nanometer- 納米 line,
169
586510
4639
比如我們想做一條
四十奈米長的細線,
10:03
which哪一個 is very difficult to manufacture製造
with conventional常規 projection投影 technology技術,
170
591173
4138
很難用傳統的投影技術來製造,
10:08
we can manufacture製造
a 120-nanometer- 納米 guide指南 structure結構體
171
596274
4785
但我們可以製造一個
一百二十奈米的結構引導通道,
10:13
with normal正常 projection投影 technology技術,
172
601083
2504
用一般的投影技術就辦得到,
10:15
and this structure結構體 will align對齊 three
of the 40-nanometer- 納米 lines in between之間.
173
603611
6591
這個通道結構中會有
三條四十奈米互相對齊的線。
10:22
So the materials物料 are doing
the most difficult fine patterning圖案.
174
610226
4769
如此,材料才能完成
最困難的精緻曝影。
10:27
And we call this whole整個 approach途徑
"directed針對 self-assembly自組裝."
175
615790
3907
我們把這整個方法叫做
「引導式自組裝」。
10:33
The challenge挑戰 with directed針對 self-assembly自組裝
176
621586
2754
引導式自組裝的挑戰在於
10:36
is that the whole整個 system系統
needs需求 to align對齊 almost幾乎 perfectly完美,
177
624364
4476
整個系統需要近乎完美地
符合我們要的排列方式,
10:40
because any tiny defect缺陷 in the structure結構體
could cause原因 a transistor晶體管 failure失敗.
178
628864
5281
因為結構中若有任何微小的瑕疵,
都可能會造成電晶體故障。
10:46
And because there are billions數十億
of transistors晶體管 in our circuit電路,
179
634169
2969
因為我們的電路上
有數十億個電晶體,
10:49
we need an almost幾乎
molecularly分子 perfect完善 system系統.
180
637162
3228
我們需要一個接近
分子等級的完美系統。
10:52
But we're going to extraordinary非凡 measures措施
181
640977
2005
但我們需要用到非常精準的量測工具
才能達成這個目標,
10:55
to achieve實現 this,
182
643006
1167
10:56
from the cleanliness清潔度 of our chemistry化學
183
644197
2992
從化學的清潔,
10:59
to the careful小心 processing處理
of these materials物料
184
647213
2326
到半導體工廠小心處理這些材料,
11:01
in the semiconductor半導體 factory
185
649563
1571
11:03
to remove去掉 even the smallest最少
nanoscopic納米級 defects缺陷.
186
651158
4572
到移除最小的奈米尺度瑕疵。
11:09
So directed針對 self-assembly自組裝
is an exciting扣人心弦 new disruptive破壞性 technology技術,
187
657311
5190
所以,引導式自組裝是種
讓人興奮的顛覆性新技術,
11:14
but it is still in the development發展 stage階段.
188
662525
2569
但它還在開發階段。
11:17
But we're growing生長 in confidence置信度
that we could, in fact事實, introduce介紹 it
189
665680
3861
但我們越來越有信心可以真的
把它引入到半導體產業,
11:21
to the semiconductor半導體 industry行業
190
669565
1687
11:23
as a revolutionary革命的 new
manufacturing製造業 process處理
191
671276
2957
做為一種革命性的新製程,
11:26
in just the next下一個 few少數 years年份.
192
674257
2067
且在接下來幾年就可以做到。
11:29
And if we can do this,
if we're successful成功,
193
677014
3034
如果我們能做到,如果我們成功,
11:32
we'll be able能夠 to continue繼續
194
680072
1531
我們將能夠把電晶體的
成本效益繼續微型化 ,
11:33
with the cost-effective經濟有效
miniaturization微型化 of transistors晶體管,
195
681627
3258
11:36
continue繼續 with the spectacular壯觀
expansion擴張 of computing計算
196
684909
3753
繼續將計算能力大大擴展,
11:40
and the digital數字 revolution革命.
197
688686
1882
並帶來數位革命。
11:42
And what's more, this could even
be the dawn黎明 of a new era時代
198
690592
3545
不只如此,這甚至可能是
分子製造新紀元的黎明。
11:46
of molecular分子 manufacturing製造業.
199
694161
2231
11:48
How cool is that?
200
696416
1531
這多酷啊?
11:50
Thank you.
201
698519
1158
謝謝。
11:51
(Applause掌聲)
202
699701
4209
(掌聲)
Translated by Lilian Chiu
Reviewed by Yi-Fan Yu

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ABOUT THE SPEAKER
Karl Skjonnemand - Technology developer
As a passionate technology leader, Karl Skjonnemand has a hunger for solutions to advanced technology problems.

Why you should listen

Karl Skjonnemand has launched several new products and built new business in different industries with novel materials. He currently leads a diverse group of R&D teams working on innovative materials for semiconductor applications.

Skjonnemand grew up overseas then returned home to the UK where he studied physics followed by a PhD in molecular electronics. Since 1999, he's worked in industrial research and development in Taiwan, Japan, USA and the UK. He's a strong believer that thought diversity within R&D creates a powerhouse for innovation.

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