據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)2月2日(北京時(shí)間)報(bào)道，來自IBM、蘇黎世理工學(xué)院和美國普渡大學(xué)的工程師近日表示，他們構(gòu)建出了*10納米以下的碳納米管(CNT)晶體管，而這種尺寸正是未來十年計(jì)算技術(shù)所需的。這種微型晶體管能有效控制電流，在極低的工作電壓下，仍能保持出眾的電流密度，甚至可*尺寸性能的硅晶體管的表現(xiàn)。相關(guān)研究報(bào)告發(fā)表在一期的《納米快報(bào)》雜志上。 很多科研小組都致力小尺寸的晶體管，以切合未來計(jì)算技術(shù)對(duì)于更小、更密集的集成電路的需要。但現(xiàn)有的硅基晶體管一旦尺寸縮小，就會(huì)失去有效控制電流的能力，即產(chǎn)生所謂的“短溝道效應(yīng)”。 在新研究中，科研人員舍棄硅改用單壁碳納米管進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。碳納米管具有出色的電氣性能和僅為直徑1納米至2納米的超薄“身軀”，這使其在極短的通道長度內(nèi)也能保持對(duì)電流的閘門控制，避免“短溝道效應(yīng)”的生成。而IBM團(tuán)隊(duì)研制的10納米以下碳納米管晶體管證明了這些優(yōu)勢。 科學(xué)家表示，理論曾超薄的碳納米管將失去對(duì)于電流的閘門控制，或減少輸出時(shí)的漏極電流飽和，而這都會(huì)導(dǎo)致性能的降低。此次研究的zui大意義在于，證明了10納米以下的碳納米管晶體管也能表現(xiàn)良好，且優(yōu)于同等長度性能*的硅基晶體管，這標(biāo)志著碳納米管可成為規(guī)?；w管的可行備選。 工程師在同一個(gè)納米管上出若干個(gè)獨(dú)立的晶體管，其中zui小一個(gè)的通道長度僅為9納米，而這個(gè)晶體管也表現(xiàn)出了*的轉(zhuǎn)換行為和漏極電流飽和，打破了理論的預(yù)言。當(dāng)與性能*，但設(shè)計(jì)和直徑不同的10納米以下硅基晶體管進(jìn)行對(duì)比時(shí)，9納米的碳納米管晶體管具有的直徑歸一化(漏)電流密度，可達(dá)到硅晶體管的4倍以上。而且其所處的工作電壓僅為0.5伏，這對(duì)于降低能耗十分重要。此外，超薄碳納米管晶體管的極能也顯示出了其在未來計(jì)算技術(shù)中大規(guī)模使用的潛力。 |
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