北京大學(xué)信息科學(xué)技術學(xué)院教間些授張志勇、彭練矛課題組發(fā)展全新的提純和自組裝方法黑匠，制備出高密度高純半導體陣列碳納米管材料，并在此基礎上首次開(kāi)發(f們知ā)了性能(néng)優異的晶體管和電路。5月22日，相關研究成(chén愛不g)果在線發(fā)表于《科學(xué)》。

在諸多新型半導體材料中，半導體碳納米管是構建唱我高性能(néng)互補金屬氧化物半導體（CMOS）器件的理想溝個喝道(dào)材料。已公開(kāi)草照的理論計算和實驗結果均表明，碳管CMOS內請晶體管采用平面(miàn)結構即可縮減到(dào)5納米栅長(cháng)，房嗎且較同等栅長(cháng)的矽基CMOS器件具有訊業10倍的本征性能(néng)—功耗綜合優勢。碳納米管民畫集成(chéng)電路批量化制備的前提是超高半導體純度、順排煙對、高密度、大面(miàn)積均勻的碳納米管陣列薄膜。長(cháng校山)期以來，材料問題的制約導緻碳管晶體管和集成(chéng)電路的實際性能(校短néng)遠低于理論預期，甚至落後(國短hòu)于相同節點的矽基技術至少門山一個數量級。

該課題組采用多次聚合物分散和提純技術得到(dà呢藍o)超高純度碳管溶液，并結合維度限制自排列法，們妹在4英寸基底上制備出密度為120/微米、半導體純度達化有99.99995%、直徑分布在1.45±0.23納米的碳管陣列，從而短人達到(dào)超大規模碳管集成(ch得海éng)電路的需求。基于這(zhè)種(zhǒng)材料拍服，他們批量制備出場效應晶體管和環形振蕩器電路。

該項工作突破了長(cháng)期以來阻礙碳管電子學(xué)發(f人錯ā)展的瓶頸，首次在實驗中顯示出碳管器件和集成(chéng視些)電路較傳統技術的性能(néng)優勢，為推進(jìn)碳基集成(c習長héng)電路的實用化發(fā)展奠定了基礎。

相關論文信息：https://doi.org/10.11大她26/science.aba5980動哥