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我國率先制備出5納米柵長碳納米管


來源:科技日報

[導(dǎo)讀]  北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院彭練矛和張志勇課題組在碳納米管電子學(xué)領(lǐng)域取得的世界級突破:首次制備出5納米柵長的高性能碳納米晶體管,并證明其性能超越同等尺寸的硅基CMOS(互補(bǔ)金屬—氧化物—半導(dǎo)體)場效應(yīng)晶體管,將晶體管性能推至理論極限。

中國粉體網(wǎng)訊  美國《科學(xué)》雜志21日刊登了北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院彭練矛和張志勇課題組在碳納米管電子學(xué)領(lǐng)域取得的世界級突破:首次制備出5納米柵長的高性能碳納米晶體管,并證明其性能超越同等尺寸的硅基CMOS(互補(bǔ)金屬—氧化物—半導(dǎo)體)場效應(yīng)晶體管,將晶體管性能推至理論極限。

因主流硅基CMOS技術(shù)面臨尺寸縮減的限制,20多年來,科學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界一直在探索各種新材料和新原理的晶體管技術(shù),但沒有機(jī)構(gòu)實現(xiàn)10納米的新型CMOS器件。彭練矛教授告訴科技日報記者,他們課題組經(jīng)過10多年的研究,開發(fā)出無摻雜制備方法,研制的10納米碳納米管頂柵CMOS場效應(yīng)晶體管,其p型和n型器件在更低工作電壓(0.4V)下,性能均超過了目前最好的硅基CMOS,F(xiàn)在,他們又克服了尺寸縮小的工藝限制,成功開發(fā)出5納米柵長碳納米晶體管。     

課題組全面比較了碳納米管CMOS器件的優(yōu)勢和性能潛力。研究表明,與相同柵長的硅基CMOS器件相比,碳納米管CMOS器件具有10倍左右的速度和動態(tài)功耗綜合優(yōu)勢,以及更好的可縮減性。   

他們還研究了器件整體尺寸的縮減及其對器件性能的影響,將碳管器件的接觸電極長度縮減到25納米,在保證性能的前提下,實現(xiàn)了整體尺寸為60納米的碳納米晶體管,并且成功演示了整體長度為240納米的碳管CMOS反相器,這是目前實現(xiàn)的最小納米反相器電路。


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