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IBM新型碳纳米管芯片单芯片上制造上万晶体管万芳

发布时间:2020-02-14 12:20:11 阅读: 来源:页岩气缓蚀剂厂家

IBM新型碳纳米管芯片:单芯片上制造上万晶体管

美国IBM公司使用标准的主流半导体工艺,将一万多个碳纳米管打造的晶体管精确放置在了一颗芯片内,并且通过了测试。多年来,我们的芯片都根据摩尔定律发展:从以前的微米单位到现在的纳米单位,从以往的90纳米到65纳米到现在的32纳米。但随着工艺的加强,良品率逐渐降低,而且难以再提升,人们一直期望找到一种新的材料,可以替代传统芯片中的硅,以便延续摩尔定律,而IBM迈进了第一步。

作为一种半导体材料,碳纳米管有着很多优于硅的天然属性,特别适合在几千个原子的尺度上建造纳米级晶体管,其中的电子也可以比硅晶体管更轻松地转移,实现更快速的数据传输,纳米管的形状也是在原子尺度上组成晶体管的上佳之选。

IBM的成果表明,人们可以在预定的基底位置上用大量的碳纳米管晶体管蚀刻集成电路,其中隔离半导体纳米管、在晶圆上放置高密度碳材料设备尤为关键,因为最终商业性芯片需要集成数以几十亿晶体管。

IBM 首先给碳纳米管涂上一种表面活性剂(想象成使之更易溶于水的“肥皂”),然后用化学处理过的氧化铪(HfO2)和二氧化硅(SiO2)制作基底,其中沟槽部分使用氧化铪,再将基底放到碳纳米管溶液里,纳米管就会通过化学键附着到氧化铪沟槽里,而基底的其他部分仍然是“干净”的,最终得以在单个芯片上制造上万个晶体管。

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