新技术突破：纳米晶体管也可定制了？

据瑞士联邦材料研究所（EMPA）消息，该所与德国马普学会高分子研究所、美国加州大学伯克利分校合作开展的纳米晶体管研制取得重要进展，使用石墨烯纳米带制成的核心结构大幅度提升了纳米晶体管的性能和成品率，为纳米半导体器件进入实用阶段创造了条件。石墨烯材料制成的石墨烯纳米带可展示优良的半导体性能，但其半导体特性与石墨烯纳米带边缘的碳原子排列密切相关，如边缘的碳原子呈锯齿状状排列，显示出的是金属导体的性能，如呈有规则的“扶手椅”状排列，则显示出半导体性能，因此对其制备技术的要求非常严格。据介绍，科研团队开发出一种新的方法，通过将预先制备的碳分子材料在高真空环境中气化，如拼图一般逐步沉积在黄金材料的基底上，形成宽度为1纳米、长度为50纳米

。 　　不过放眼未来，摩尔定律开始有些失灵了，因为从芯片的制造来看，7nm就是物理极限。一旦晶体管大小低于这一数字，它们在物理形态上就会非常集中，以至 于产生量子隧穿效应，为芯片制造带来巨大挑战。因此，业界普遍认为，想解决这一问题就必须突破现有的逻辑门电路设计，让电子能持续在各个逻辑门之间穿梭。   　　此前，英特尔等芯片巨头表示它们将寻找能替代硅的新原料来制作7nm晶体管，现在劳伦斯伯克利国家实验室走在了前面，它们的1nm晶体管由纳米碳管和二 硫化钼(MoS2)制作而成。MoS2将担起原本半导体的职责，而纳米碳管则负责控制逻辑门中电子的流向。不过这一研究还停留在初级阶段，毕竟在14nm 的制程下，一个模具上就有超过10亿个晶体管

   科技日报北京9月5日电 （记者聂翠蓉）据美国威斯康星大学麦迪逊分校官网近日报道，该校材料学家成功研制的1英寸大小碳纳米晶体管，首次在性能上超越硅晶体管和砷化镓晶体管。这一突破是碳纳米管发展的重大里程碑，将引领碳纳米管在逻辑电路、高速无线通讯和其他半导体电子器件等技术领域大展宏图。 碳纳米管管壁只有一个原子厚，是最好的导电材料之一，因而被认为是最有前景的下一代晶体管材料。碳纳米管的超小空间使得它能够快速改变流经它的电流方向，因此能达到5倍于硅晶体管的速度或能耗只有硅晶体管的1/5。由于一些关键技术挑战无法攻克，碳纳米晶体管的性能表现远远落后于硅晶体管和砷化镓晶体管，无法在计算机芯片和个人电子产品中得到运用。 而最新的

据美国威斯康星大学麦迪逊分校官网近日报道，该校材料学家成功研制的1英寸大小碳纳米晶体管，首次在性能上超越硅晶体管和砷化镓晶体管。这一突破是碳纳米管发展的重大里程碑，将引领碳纳米管在逻辑电路、高速无线通讯和其他半导体电子器件等技术领域大展宏图。   碳纳米管管壁只有一个原子厚，是最好的导电材料之一，因而被认为是最有前景的下一代晶体管材料。碳纳米管的超小空间使得它能够快速改变流经它的电流方向，因此能达到5倍于硅晶体管的速度或能耗只有硅晶体管的1/5。由于一些关键技术挑战无法攻克，碳纳米晶体管的性能表现远远落后于硅晶体管和砷化镓晶体管，无法在计算机芯片和个人电子产品中得到运用。   而最新的碳纳米晶体管获得的

斯坦福大学发布了首款由碳纳米晶体管组成的电脑芯片。硅晶体管早晚会走到道路的尽头。晶体管越做越小，以至于它不能够容纳下足够的硅原子来展示硅的特性。碳纳米管（CNT），锗化硅（SiGe），砷化物（GaAs）都是可能的替代品。碳纤维纳米管具有良好的传导性，体积小，并且能在刹那间开关。它拥有比肩石墨烯的电气属性，但是制造半导体的难度却小很多。这也是为什么短期内大家更看好碳纳米管，而非石墨烯。 至今为止，生产纯度仍然是制造的瓶颈。碳纳米管有几个不同的结构形态，它们可能是金属属性或者为半导体；我们仍没掌握制造100%纯度CNT半导体的技 术。研究者只希望得到半导体，因为金属的碳纳米管会导致晶体管行为异常，甚至烧毁。碳纳米管倾向于纠缠