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随着芯片尺寸的微缩，一些物理极限通常会从根本上对材料和工艺的功能产生限制。就光刻而言，曝光波长限制了投影图形的尺寸；在栅氧化层中，电子的隧穿长度限制了氧化层厚度的等比例缩小；在互连中，最早出现的物理极限就是金属互连中电子的平均自由程。如果金属连线的尺寸小于或者等于平均自由程（λ），那么导线表面的散射就会叠加在本征声波散射之上，电子的散射时间将缩短。