分子计算机——化学家的乐园  

作　　者：宋心琦[1] 

机构地区：[1]清华大学化学系

出　　处：《化学教学》2011年第8期3-5,77,共4页Education In Chemistry

摘　　要：作者注：计算机的发明和进步，是20世纪的一件大事，也是人类文明进化史上的一件大事。科学技术发展对社会进步的积极作用，由此得到最有力的证明，而且已经成为社会各界的共识。这个技术的发展，除去和物理学、教学以及工程学的贡献有关外，化学的贡献也是不可或缺的。作为芯片材料的高纯硅的制造，原料竞然是价格低廉、唾手可得的石英砂；为了改善半导体材料的电学性质，它们的纽成由单一元素扩展为多种元素的复合（称为化合物半导体），且多为Ⅲ一V或Ⅱ一Ⅵ主族元素，如GaAs、InP、InSb、ZnSe、CdTe等。从它们的组成看出，外电子总数均等于8。其他复合半导体材料，如A1GaAs、InGaAs、ZnSSe、CdHgTe、InGaAlP等，虽然组成元素多于两个，但只要把同族元素视为＂一体＂，仍然符合上述规则。所以不仅超纯材料的制备方法要由化学提供。在设计和制造新型化合物半导体时，元素周期系对组成元素的选择也起着无可替代的指导作用。分子计算机的研制隐含着以下的作用：（D分子计算机的功能不仅可控而且可调．甚至于可以实现微调。因为分子器件的功能可以通过分子组成结构的改变而变化；②计算机的微型化可以节约大量能源，有利于推进计算机应用范围的继续扩展；③有利于促进纳米技术的发展和应用；④有利于促进化学合成科学和技术的进步，特别是广义的全合成化学的进步。本文中包含了不少计算机科学和技术方面的术语，这在介绍分子计算机时是难以避免的。希望不会影响读者读完本文的耐心。如果能够尽量地从化学的角度来接受本文所提供的信息，从而提高对化学重要性的认同，就会减少陌生感，反而能够萌生许多有趣的，甚至是有启发性的设想和看法。这是在中学化学和物理基础上就可能做到的。创新意识�

关 键 词：分子计算机 化学家 复合半导体材料 科学技术发展 化合物半导体 INGAAS INGAALP 计算机应用 

分 类 号：G633.8[文化科学—教育学]