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硅基芯片已近极限,概念中的碳基芯片为何还没出现,它的制造原理是什么?

作者:admin 日期:2023-07-17 19:00 浏览:标签: 芯片 中的 为何 碳基 极限 概念 硅基

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  碳基芯片彭练矛团队已经获得突破,工程化进行中,前面朋友说过不再重复,这里补充一些内容,希望对你有所帮助。

  碳基纳米材料,特别是碳纳米管材料,被认为是最有希望在2022年之后取代硅延续摩尔定律的半导体材料之一,并且已经投入了大量资金进行相关产业研发。碳纳米管材料具有独特的电学、力学和光学特性,尤其是高迁移率、纳米尺寸、柔性、通透性和生物可兼容性等与传统硅基碳基芯片。

  

硅基芯片已近极限,概念中的碳基芯片为何还没出现,它的制造原理是什么?

  

硅基芯片已近极限,概念中的碳基芯片为何还没出现,它的制造原理是什么?

  碳基材料和其他纳米材料相比独一无二的特性,能够满足未来信息产业对高性能、低功耗和各种功能化的需求。碳纳米管自1991年被首次观测以来,一直受到学术界和产业界的广泛关注,相关电子学器件和集成电路的研究也不断深入。尤其是近年来,对碳基纳米材料的研究正逐渐从基础研究转向产业研发。碳管材料具有极为优秀的电学特性。室温下碳管的n型和p型载流子(电子和空穴)迁移率对称,均可以达到10 000cm2/(V·s)以上,远超传统半导体材料。另外碳管的直径仅有1~3nm,更容易被栅极电压非常有效开启和关断。碳纳米管的这些优异特性保证了碳基集成电路的高性能和高效能源利用率。碳基纳米材料已经在全世界范围内受到了广泛而持续的关注,美国、欧盟等发达国家的政府机构和大型公司都已经投入大量资金进行相关的产业研发。5月22日,国际顶级科学期刊《科学》(“Science”)以长文形式刊登了中国科学院院士、北京大学电子学系主任彭练矛和北京大学电子学系教授张志勇团队的论文《用于高性能电子学的高密度半导体碳纳米管平行阵列》。该团队通过多次提纯和纬度限制自组装方法,在四英寸基底上制备了密度高达120根/微米、半导体纯度超过99.9999%的碳纳米管平行阵列,并在此基础上首次实现了性能超越同等栅长硅基CMOS的晶体管和电路。这意味着碳基集成电路已经初步具备工业化基础,“碳时代”即将到来。

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