论文部分内容阅读
IBM的研究人员已将1万个碳纳米管晶体管集成在硅片上。在硅晶体管正接近小型化的根本极限的时候,IBM的工作指向了一种可能的生产更小更快,也更有效的计算机的新方法。
IBM较早的工作显示纳米管晶体管芯片比硅晶体管芯片快三倍,耗电量却只有后者的三分之一。而且,纳米管很小,直径只有2纳米,结构像卷起来的六角形网格。这就使芯片制造者理论上可以在一块芯片上放置远比硅晶体管更多的碳纳米管。但是将大量足够使用(最终达到数十亿个晶体管)的纳米管的位置控制成阵列是主要的研究挑战。
在纽约约克镇高地(Yorktown Heights)的IBM沃森研究中心(T.J Watson Research Center),研究人员在硅上刻蚀微小的沟,并且使用多步过程将半导体纳米管精确地排列在沟中。然后,他们添加金属触点来测试纳米管的性能。公司希望因为过程使用了硅衬底,可以最终作为几步额外的步骤加入到现有的制造工厂中去。
在研究人员已经制出的样品中,纳米管晶体管的间隔约为150纳米。如果新技术要取代今天的硅晶管,并在下一个十年中继续领先改进过的硅晶管,纳米管的间距必须变得更小。实验室的物理学主任Supratik Guha说:“我们需要放弃间隔几个纳米的单层碳纳米管”。他的小组还需要找到方法把单个电接触点当作立柱加到数十亿个晶体管的每一个上。现在,晶圆片作为开关纳米管的门。最后,他们要找到生产超纯碳纳米管供应的方法,这样,即使有少数失效或短路的纳米管,也不会多。尽管达到所有这些目标很可能需要5到10年,古哈仍然表示:“纳米管是让微电子技术规模发展的极好候选。”
IBM较早的工作显示纳米管晶体管芯片比硅晶体管芯片快三倍,耗电量却只有后者的三分之一。而且,纳米管很小,直径只有2纳米,结构像卷起来的六角形网格。这就使芯片制造者理论上可以在一块芯片上放置远比硅晶体管更多的碳纳米管。但是将大量足够使用(最终达到数十亿个晶体管)的纳米管的位置控制成阵列是主要的研究挑战。
在纽约约克镇高地(Yorktown Heights)的IBM沃森研究中心(T.J Watson Research Center),研究人员在硅上刻蚀微小的沟,并且使用多步过程将半导体纳米管精确地排列在沟中。然后,他们添加金属触点来测试纳米管的性能。公司希望因为过程使用了硅衬底,可以最终作为几步额外的步骤加入到现有的制造工厂中去。
在研究人员已经制出的样品中,纳米管晶体管的间隔约为150纳米。如果新技术要取代今天的硅晶管,并在下一个十年中继续领先改进过的硅晶管,纳米管的间距必须变得更小。实验室的物理学主任Supratik Guha说:“我们需要放弃间隔几个纳米的单层碳纳米管”。他的小组还需要找到方法把单个电接触点当作立柱加到数十亿个晶体管的每一个上。现在,晶圆片作为开关纳米管的门。最后,他们要找到生产超纯碳纳米管供应的方法,这样,即使有少数失效或短路的纳米管,也不会多。尽管达到所有这些目标很可能需要5到10年,古哈仍然表示:“纳米管是让微电子技术规模发展的极好候选。”