近日,北京大學彭練矛等人在碳納米管電子學領域取得世界級突破:首次制備出5納米柵長的高性能碳納米晶體管,并證明其性能超越同等尺寸的硅基CMOS(互補金屬-氧化物-半導體)場效應晶體管,將晶體管性能推至理論極限。
據了解,因主流硅基CMOS技術面臨尺寸縮減的限制,20多年來,科學界和產業界一直在探索各種新材料和新原理的晶體管技術,但沒有機構實現10納米的新型CMOS器件。彭練矛課題組經過10多年的研究,開發出無摻雜制備方法,研制的10納米碳納米管頂柵CMOS場效應晶體管,其p型和n型器件在更低工作電壓(0.4V)下,性能均超過了目前最好的硅基CMOS?,F在,他們又克服了尺寸縮小的工藝限制,成功開發出5納米柵長碳納米晶體管。
研究表明,與相同柵長的硅基CMOS器件相比,碳納米管CMOS器件具有10倍左右的速度和動態功耗綜合優勢,以及更好的可縮減性。
他們還研究了器件整體尺寸的縮減及其對器件性能的影響,將碳管器件的接觸電極長度縮減到25納米,在保證性能的前提下,實現了整體尺寸為60納米的碳納米晶體管,并且成功演示了整體長度為240納米的碳管CMOS反相器,這是目前實現的最小納米反相器電路。
資料來源于科技日報。
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