联系我们  |  网站地图  |  English   |  移动版  |  中国科学院 |ARP
站内搜索:
首页 简介 管理部门 科研部门 支撑部门 研究队伍 科研成果 成果转化 研究生教育 党建与创新文化 科普 信息公开 OA系统
科技信息
新材料产业发展特征与趋势
我国科学家揭示钙钛矿材料...
多本权威杂志刊登 上海电...
顶刊Science,刚柔并济的...
碳纳米涂层可减少四成输电...
PPSS集团推出由碳纤维复合...
研究人员将嵌入光纤的碳复...
上海微系统所推动Ga2O3高...
《JACS》:由一生二!二维...
阳光降解聚苯乙烯速度远快...
硼化氢纳米片可用作轻质安...
杨裕生:获取氢能并不那么...
优化皮牛级力传感器 科学...
《科学》:高效长寿命铂合...
中国科大课题组制备出自清...
现在位置:首页>新闻动态>科技信息
中国科学家发现碳纳米管材料制造电子产品新潜力
发布时间:2019-12-25 10:42 | 【 【打印】【关闭】

  在过去的几年里,研究人员提出了几种可以最终替代硅互补金属氧化物半导体(CMOS)器件的材料。一些可能性的选择都是基于碳纳米管(CNT)的电子产品,可以利用多种不同的技术来制造碳纳米管。

  专家预计到2020年底,硅互补金属氧化物半导体(CMOS)的使用将开始迅速下降,但还没有确定一类可以有效维持硅的计算能力的替代材料。

  北京大学和湘潭大学的研究人员最近进行了一项研究,主要研究碳纳米管材料在制造电子产品中的潜力。

  研究结果发表在《自然电子》上,研究人员讨论了随着时间的流逝,纳米管基CMOS场效应晶体管的发展,同时重点介绍了电子制造商当前可主要采用的一些CNT材料。

  彭连茂表示:“ CNT是一种理想的电子材料,可提供其他半导体根本无法利用的解决方案,尤其是缩小到10 nm以下时。在这项工作中,我们证明了基于CNT的电子产品有可能大大超越硅技术(通过实验证明是其十倍的优势),并且可以使用碳纳米管来构建大规模集成电路(IC)。”

  CNT的相关物理参数,例如其结构和电子性质,在电子领域中是众所周知的。为了有效地探索CNT材料的潜在局限性。彭连茂和同事着重研究这些特定参数,分析了各个CNT的性能和质量。

  结果表明,在低于10 nm的技术节点上,CNT晶体管的速度可以比硅晶体管快3倍,能源效率高4倍。

  “我们证明,即使使用非常有限的大学制造设施,也可以制造出许多性能优于硅晶体管的晶体管,这表明芯片行业可以在目前的速度下前进数十年。”

  这项研究结果提供了进一步的证据,表明CNT晶体管是当前硅CMOS器件的可行且理想的替代方案。在分析中,研究人员还强调了迄今为止已开发的中规模集成电路的一些优缺点,以及当前阻碍其大规模实施的挑战。

  开发具有新型3-D芯片结构的集成电路(IC)可以进一步提高CNT材料的性能,使其强度提高数百倍。他们的分析和其他研究小组收集的先前研究结果最终表明,CNT技术有可能在后摩尔时代提供更强大,更节能的芯片技术。

  目前我国可以在单个CNT上制造很少的超强大晶体管,但不能制造非常复杂的IC。另一方面,我们可以使用CNT薄膜在三个维度上构建具有超过10k晶体管的CNT基IC,但性能却非常有限。

  未来需要结合两个研究方向,以构建高性能的大型使用CNT膜的大规模集成电路,其性能超过了硅芯片技术。

  文章来源:贤集网、新材料网 

版权所有 中国科学院上海硅酸盐研究所 沪ICP备05005480号-1
长宁园区地址:上海市长宁区定西路1295号 电话:86-21-52412990 传真:86-21-52413903 邮编:200050
嘉定园区地址:上海市嘉定区和硕路585号  电话:86-21-69906002 传真:86-21-69906700 邮编:201899