碳纳米管晶体管缩放到40纳米的尺寸
Qing Cao1, Jerry Tersoff2, Damon B Farmer2
1IBM Thomas J. Watson Research Center, Yorktown Heights, NY 10598, USA. qcao@us.ibm.com.
概括
研究人员使用单个碳纳米管开发了p通道晶体管,显著减少了尺寸并提高了电流密度. 这一突破使半导体技术向未来电子设备的40纳米目标迈进.
科学领域:
- 纳米技术
- 材料科学
- 电气工程
背景情况:
- 半导体国际技术路线图要求使用40纳米晶体管.
- 现有的技术面临着未来电子设备的扩展限制.
研究的目的:
- 在极小的尺寸设计一个p通道晶体管.
- 展示基于碳纳米管的晶体管, 满足未来半导体行业的需求.
主要方法:
- 在单个半导体碳纳米管上制造p通道晶体管.
- 使用自组装的高密度碳纳米管阵列的开发.
- 使用低电阻端结合接触和高纯度的碳纳米管源.
主要成果:
- 单一的碳纳米管晶体管占据了领先的技术空间的一半以下.
- 在0.5V时达到0.9mA/μm以上的调度正常化电流密度,值为85mV/十年.
- 碳纳米管阵列晶体管在相同的超驱条件下提供比设备更高的电流.
结论:
- 碳纳米管晶体管为超大规模电子设备提供了可行的途径.
- 开发的制造方法可以为下一代电子产品提供高性能晶体管.
- 这项研究解决了对更小,更高效的半导体组件的关键需求.


