曹慶Science：利用碳納米管打造世界最小晶體管！
2017-06-30 10:12:29
作者：本網(wǎng)整理 來源：材料人
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【引言】
隨著硅晶體管的減小，計(jì)算速度也得到很大提高，但對(duì)目前發(fā)展的硅晶體管而言，已經(jīng)接近了它的極限尺寸。要想進(jìn)一步設(shè)計(jì)微型晶體管，就要嘗試減小其組件的尺寸。對(duì)于半導(dǎo)體電子設(shè)備線路的研究，最大的挑戰(zhàn)在于要減小晶體管線路使其所用部件尺寸縮減至40 nm。因此研究者們嘗試將碳納米管應(yīng)用于晶體管中，而主要的困難則是要提高性能，同時(shí)目前納米管晶體管尺寸在100納米左右，較硅晶體管要大。
【成果簡(jiǎn)介】
IBM研究中心曹慶（通訊作者）等人研制出最小的P通道碳納米管晶體管，尺寸僅40 nm。基于一個(gè)半導(dǎo)體性的碳納米管，所占據(jù)的空間小于硅晶體管的一半，卻表現(xiàn)出相當(dāng)高的歸一化電流密度，在低的供給電壓0.5 V，亞閾值擺幅85 mV/dec下，電流密度高于0.9 mA/μm。此外，在超負(fù)荷運(yùn)算工作下，基于高密度納米管陣列線路制備的晶體管較最佳集成的硅電子設(shè)備能傳輸更高的電流。相關(guān)研究成果以題為“Carbon nanotube transistors scaled to a 40-nanometer footprint”在線發(fā)表于Science上，同期，Science期刊自由撰稿人Matthew Hutson為此項(xiàng)研究發(fā)表了題為“Scientists use carbon nanotubes to make the world's smallest transistors”（Science，2017，DOI: 10.1126/science.aan7042）的評(píng)述。
【圖文導(dǎo)讀】
圖一、單個(gè)s-CNT晶體管的原理圖以及顯微圖
圖二、線路尺寸減小至40 nm單個(gè)s-CNT晶體管的電學(xué)性質(zhì)
圖三、基于s-CNT陣列的高性能晶體管的原理圖、顯微圖以及電學(xué)性質(zhì)
文獻(xiàn)鏈接：Carbon nanotube transistors scaled to a 40-nanometer footprint（Science，2017，DOI:10.1126/science.aan2476）
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