碳納米管晶體管性能首次超越硅晶體管
研究者們終於用碳納米管造成性能更好的晶體管了。碳納米管晶體管可以成為快速處理和無線傳輸的基材，它耗能更少，且電池壽命更長。
「這一成就是納米技術過去20年來的夢想，」首席研究者，威斯康辛大學麥迪遜分校材料科學教授Michael Arnold說。這一里程碑式的突破將會改變高速通信和其他電子系統，他補充到。
不僅於此，碳納米管晶體管有望代替硅晶體管，為計算機產業帶來翻天覆地的變化。這一突破對移動技術尤為重要，因為它需要在更小的範圍內產生更多的電流。
威斯康辛大學麥迪遜分校Michael Arnold教授(右)
該突破提出了一個可能，即碳納米管晶體管能不能替代現有的傳統晶體管。
碳納米管電阻的電流比硅晶體管高1.9倍，研究者們用外推法預測它們將比硅晶體管快5倍。然而，金屬雜質會影響納米管的半導體性能，目前的技術能力還很難生產出可以用在電子產品上的純凈納米管。研究者們則設法造出了超高純度半導體碳納米管。
科學家們成功找出了可以將純凈納米管從不純凈物中分離出來的特定條件，僅剩餘0.01%的金屬雜貨。
納米管的布局和排列也依舊是個難題。在2014年，威斯康辛大學麥迪遜分校的研究者們克服這一困難，他們發明了一種叫做「懸浮蒸汽自組裝」的方法，從而可以控制這一過程。
在六邊形結構中，碳原子之間被強有力地鍵連起來，碳納米管可以產生一種叫做「電子離域」的現象，電荷可以在其中自由穿行。
之前用來分離純凈半導體納米管的步驟也將納米管從電導電極中隔離開來。這是因為碳納米管集束很難形成高傳導觸頭，這會導致電導率以及FETs開關電流比下降。
在21世紀，晶體管技術發展的重要性不是簡單幾句話就能說清的。研究團隊正在讓這一技術適應硅晶體管的幾何結構。
Arnold和他的同事們將碳納米管晶體管和同等大小、泄漏電流和幾何結構的硅晶體管作比較。「我們覺得它配得上一個大新聞。」從長遠來看，比如10年後，碳納米管晶體管可能會在計算機行業中普遍使用。但是碳納米管晶體管在分類、加工、排序和觸頭等方面的限制也帶來了非理想特性，尤其當碳納米管晶體管被緊密封裝在並行陣列中時。所以碳納米管晶體管離實際應用還有很長的路要走。
該研究已經發表在Science Advances上。
[許叔 via crcconnection]
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