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硅基集成电路迎挑战,碳纳米管有这本事?
来源:北京市科委 时间:2016-08-24

碳纳米管器件和集成电路因速度、功耗等方面优势,被认为是未来最有可能替代现有硅基集成电路,延续摩尔定理的信息器件技术之一。经过近20年的研究,碳纳米管电子学在器件物理、器件制备和优化、简单集成电路和系统演示方面取得长足进展。

然而,受限于材料和加工工艺问题,碳纳米管晶体管的制备规模、成品率和均匀性始终难以达到较高水平,限制了碳纳米管集成电路技术进一步向产业化发展。

近期,在北京市科委支持下,北京大学彭练矛教授团队针对如何将碳纳米管从晶体管推向集成电路的世界性难题开展系统研究,取得重大进展。课题组通过对碳纳米管材料、器件尺寸与结构、制备工艺的优化,实现了成品率100%的碳纳米管晶体管批量制备,使用该材料制备的晶体管已接近商用65 nm技术节点硅基CMOS晶体管的水平;制备出包含140个晶体管的碳纳米管四位全加器电路和两位乘法器电路,是世界上目前集成度最高、复杂性最强的碳纳米管集成电路,该电路的研制成功说明碳纳米管技术已具备制作大规模集成电路的能力,将极大加快碳纳米管集成电路的实用化进程。

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