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北京碳纳米管集成电路研制取得重大进展

碳纳米管器件和集成电路因速度、功耗等方面优势,被认为是未来最有可能替代现有硅基集成电路,延续摩尔定理的信息器件技术之一。经过近20年的研究,碳纳米管电子学在器件物理、器件制备和优化、简单集成电路和系统演示方面取得长足进展。 然而,受限于材料和加工工艺问题,碳纳米管晶体管的制备规模、成品率和均匀性始终难以达到较高水平,限制了碳纳米管集成电路技术进一步向产业化发展。 近期,在北京市科委支持下,北京大学彭练矛教授团队针对如何将碳纳米管从晶体管推向集成电路的世界性难题开展系统研究,取得重大进展。课题组通过对碳纳米管材料、器件尺寸与结构、制备工艺的优化,实现了成品率100%的碳纳米管晶体管批量制备,使用该材料制备的晶体管已接近商用65 nm技术节点硅基CMOS晶体管的水平;制备出包含140个晶体管的碳纳米管四位全加器电路和两位乘法器电路,是世界上目前集成度最高、复杂性最强的碳纳米管集成电路,该电路的研制成功说明碳纳米管技术已具备制......阅读全文

我国在大直径半导体碳纳米管手性结构实现宏量分离

  从概念上讲,碳纳米管是由石墨烯卷曲形成的一维管状分子,它不仅具有石墨烯优异的力学、热学性能以及极高的载流子迁移率等特点,而且具有结构可调的能隙结构,表现出优异的电子以及光电子特性,是制备高速、低功耗、高集成度电子和光电子集成回路的理想材料。相对于传统的Si基半导体器件,碳纳米管电子器件的能效能够

苏州纳米所印刷碳纳米管晶体管与CMOS电路研究获进展

  由于碳纳米管具有独特的电学性能、机械性能、优越的物理和化学稳定性以及容易墨水化,使得碳纳米管成为印刷薄膜晶体管,尤其是印刷柔性薄膜晶体管最理想的半导体材料之一。尽管半导体碳纳米纯化技术已日趋成熟,但高纯度半导体碳纳米管的可印刷墨水批量化制备、碳纳米管的准确定位和高性能n型印刷碳纳米管晶体管的构建

物理所轻元素纳米材料研究取得系列进展

  碳纳米管自上世纪90年代初发现以来,已经引起了研究者极大兴趣。碳纳米管具有金属性或者半导体性取决于它的手性指数,但是手性指数即电子能带结构不可控一直是一个难题。由于半导体性与金属性纳米管混存且难以分离,造成了碳纳米管纳电子学应用的瓶颈。三元B-C-N纳米管可被看作是碳纳米管晶格中的

IBM碳纳米管商用技术取得重大突破

  IBM的研究人员近期宣布,已经攻克了碳纳米管生产中的一个主要挑战,这将有助于生产出具有商业竞争力的碳纳米管设备。  过去几十年,半导体行业尝试向单块计算机芯片中集成更多硅晶体管,从而不断加强芯片的性能。不过,这一发展很快就将遭遇物理极限。目前,IBM的研究人员表示,凭借“重要的工程突破”,碳纳米

碳纳米管/石墨烯:纳米材料技术的领头羊

  纳米技术是通过对纳米尺度物质的操控来实现材料、器件和系统的创造和利用,例如,在原子、分子和超分子水平上的操控纳米技术的发展正越来越成为世界各国科技界所关注的焦点,谁能在这一领域取得领先,谁就能占据21世纪科学的制高点。纳米碳材料是指尺度至少有一维小于100纳米的碳材料。纳米碳材料主要包括四种类型

美国科学家在碳纳米管晶体管制造技术上获得一项突破

  美国威斯康星大学麦迪逊分校的科学家日前在碳纳米管晶体管制造技术上获得了一项突破。由其开发出的新型高性能碳纳米管晶体管成功突破了纯度和阵列控制两大难题,在开关速度上获得了比普通硅晶体管快1000倍,比此前最快的碳纳米管晶体管快100倍的成绩。碳纳米管晶体管向正式商用迈出了关键一步。相关论文发表在《

中美科学家首次制备出半导体型平行单壁碳纳米管

  美国杜克大学和中国北京大学科研人员日前成功制备出半导体型平行单壁碳纳米管,从而首次实现了对碳纳米管平行性和导电性的同时控制。美国最新一期《纳米快报》(Nano Letters)杂志刊登了有关这一成果的论文。   碳纳米管韧性高、导电性强、场发射性能优良,应用前景广阔,有“超级纤维”之称。根据导

碳纳米晶体管性能首次超越硅晶体管

  据美国威斯康星大学麦迪逊分校官网近日报道,该校材料学家成功研制的1英寸大小碳纳米晶体管,首次在性能上超越硅晶体管和砷化镓晶体管。这一突破是碳纳米管发展的重大里程碑,将引领碳纳米管在逻辑电路、高速无线通讯和其他半导体电子器件等技术领域大展宏图。  碳纳米管管壁只有一个原子厚,是最好的导电材料之一,

物理所碳纳米管结构分离研究获进展

  从概念上讲,碳纳米管是由石墨烯卷曲形成的一维管状分子,具有石墨烯优异的力学、热学性能以及极高的载流子迁移率等特点,并表现出结构可调的电子、光电子特性,在构建下一代高速低功耗、高集成度电子和光电子集成回路方面具有重要的应用前景。然而,碳纳米管性质是由其结构决定的。原子排列上的微小差异将导致其性质的

物理所碳纳米管结构分离研究获进展

  从概念上讲,碳纳米管是由石墨烯卷曲形成的一维管状分子,具有石墨烯优异的力学、热学性能以及极高的载流子迁移率等特点,并表现出结构可调的电子、光电子特性,在构建下一代高速低功耗、高集成度电子和光电子集成回路方面具有重要的应用前景。然而,碳纳米管性质是由其结构决定的。原子排列上的微小差异将导致其性质的

首个10纳米以下碳纳米管晶体管问世

  据美国物理学家组织网2月2日(北京时间)报道,来自IBM、苏黎世理工学院和美国普渡大学的工程师近日表示,他们构建出了首个10纳米以下的碳纳米管(CNT)晶体管,而这种尺寸正是未来十年计算技术所需的。这种微型晶体管能有效控制电流,在极低的工作电压下,仍能保持出众的电流密度,甚至可超过同尺

高导性碳纳米管可转换为半导体

  据英国皇家化学学会网站18日报道,美国科学家开发出一种简单、可行的碳纳米管混合物的净化方式。其可借助紫外线和空气中的氧生成净化的半导性纳米管,这对发展下一代计算机芯片具有非凡价值。相关文章发表于近期的《纳米快报》网络版。   由于碳纳米管具有独特的形状和电子性能,极有希望成为未来电子元件制造的

碳纳米管将取代硅成为处理器芯片材料

  至少过去的五十年时间我们全部的计算机、游戏机、智能手机、汽车、媒体播放器甚至是闹钟的处理器核心都是由硅组成的。但是科学家和研究人员现在认为硅晶体处理器即将达到它们的极限。IBM公司的科学家们似乎已经找到了一种真实的方式抛开硅晶体而转向碳纳米管。      碳纳米管未来将取代硅成为处理

美开发出碳纳米管焊接技术

  据物理学家组织网11月26日报道,美国伊利诺伊大学的研究人员开发出了一种能将比头发丝还细十万分之一的碳纳米管焊接在一起的新技术,完成了世界上最迷你的焊接工程。研究人员称,该技术有望大幅提高相关设备的性能,为碳纳米管的大规模生产和应用提供了可能。相关论文发表在《纳米快报》杂志上。   碳纳米管又

碳纳米管电探针阵列获专利

  据美国物理学家组织网6月21日报道,美国新泽西理工学院两位科学家改进了制造纳米电探针的方法,制造出一种碳纳米管探针阵列,这项于21日被授予专利(美国专利号7,964,143)的技术改良了现有的诊断工具,使纳米电探针能探测到细胞内部电活动的空间变化。   两位专利人、新泽西理工学

苏州纳米所印刷碳纳米管薄膜晶体管研究取得进展

  印刷电子技术是最近5年来才在国际上蓬勃发展起来的新兴技术与产业领域,印刷电子技术成为当今多学科交叉、综合的前沿研究热点。高性能新型印刷电子墨水的研制成为印刷电子技术最关键的技术之一。半导体碳纳米管与其他半导体材料相比不仅尺寸小、电学性能优异、物理和化学性质稳定性好,而且碳纳米管构建的晶体管等电子

美国IBM公司碳纳米管商用技术取得重大突破

  美国IBM公司的研究人员近期宣布,已经攻克了碳纳米管生产中的一个主要挑战,这将有助于生产出具有商业竞争力的碳纳米管设备。   过去几十年,半导体行业尝试向单块计算机芯片中集成更多硅晶体管,从而不断加强芯片的性能。不过,这一发展很快就将遭遇物理极限。目前,IBM的研究人员表示,凭借重要的工程突破,

基于新型碳纳米管的薄膜晶体管问世

  据美国物理学家组织网2月17日(北京时间)报道,最近,科学家研制出了金属性和半导体性之间平衡达到最优化的新式碳纳米管,并使用这种纳米管制造出了薄膜晶体管(TFT),未来有望研制出诸如电子书和电子标签等高性能、透明的柔性设备。   日本名古屋大学的科学家孙东明(音译)和同事以及芬

碳纳米管内壁参与化学反应首次发现

  据美国物理学家组织网8月17日报道,一个由英国诺丁汉大学的科学家组成的研究小组日前宣称,他们首次通过纳米级化学反应改变了碳纳米管的内部结构。这一研究推翻了之前人们认为的中空纳米结构内表面化学性质稳定、不易发生反应的结论。研究表明,改变了形状的碳纳米管是一种令人兴奋的新材料,它将会在

中科院物理所研制出原位透射电镜测量仪器

  最近,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室SF1组研制出新的原位透射电镜测量装置,实现了纳米管/纳米线场效应晶体管器件单元在透射电镜中的原位表征。在确定器件材料结构的同时,原位测量电输运性质。他们将这种方法运用到双壁碳纳米管研究上,在实验上直接获得了双壁碳纳米管电输运性质与手性指数

美国科学家将逻辑与存储芯片结合构建“多层”芯片

  斯坦福大学工程师开发出的四层“多层芯片”原型。底层和顶层是逻辑晶体管,中间是两层存储芯片层。垂直的管子是纳米级的电子“电梯”,连接逻辑层和存储层,让它们能一起工作解决问题。  左边是目前的单层电路卡,逻辑与存储芯片分隔在不同区,通过电线连接。就像城市街道,由于数据在逻辑区和存储区来来回回地传输,

新方法合成90%纯度碳纳米管水平阵列

  多年来,找到一种可靠方法制备相同结构碳纳米管的水平阵列,是困扰科学家们的一大难题。最近,北京大学化学与分子工程学院和纳米化学研究中心的张锦教授,带领课题组开发出一种全新方法,合成出纯度高达90%的相同结构碳纳米管水平阵列。2月15日出版的《自然》杂志在线刊登了这一重要成果。  碳纳米管(CNTs

美国要靠石墨烯3D芯片“再次伟大”,能成吗?

  自从特朗普把“美国优先”树立为美国政府制定政策的标准以来,美国的各个产业部门都应景地涌现出“使美国再次伟大”的方案和计划来,其中自然少不了电子行业。美国国防高级研究计划局(DARPA)作为美国军用技术研究主要管理部门适时地启动了电子复兴计划。  该计划旨在团结美国的产业界和学术界,以重振美国略显

美制造出首台碳纳米管计算机 更小更快更节能

斯坦福大学的工程师正在演示碳纳米管计算机。 纳米管计算机里的晶体管采用“免疫缺陷设计”。   科技日报讯 (记者华凌)据物理学家组织网、英国广播公司9月26日(北京时间)报道,美国斯坦福大学的工程师在新一代电子设备领域取得突破性进展,首次采用碳纳米管建造出计算机原型,比现在基于硅芯片模式的计

Science:IBM科学家造出世界上最小的晶体管

  巨头英特尔(Intel)创始人之一Gordon Moore在1965年提出了业界著名的“摩尔定律(Moore's Law)”,大意为:集成电路上的元器件(例如晶体管)数目,每隔18个月至两年便会增加一倍,性能也将提升一倍。摩尔定律在一定程度上反映了现代电子工业的飞速发展,但时至今日,随着

以碳纳米管为基础的全晶片数字电路首次研制成功

  据物理学家组织网6月15日(北京时间)报道,最近,美国斯坦福和南加州大学工程师开发出一种设计碳纳米管线路的新方法,首次能生产出一种以碳纳米管为基础的全晶片数字电路,即使在许多纳米管发生扭曲偏向的情况下,整个线路仍能工作。   碳纳米管(CNTs)超越了传统的硅技术,在能效方面有望比硅基线路提高

新一代材料碳纳米管崭露头角

  “碳纳米管是我所能见到的最好的导电材料。”   美国赖斯大学化学和材料科学教授安德鲁·巴伦希望用这种材料制成一些非常大东西,例如几千英里长的高导电电力传输线,用于建设更有效的能源网格。   而这也是赖斯大学已故教授理查德·斯莫利一个未完成的构想,他因为发现了碳纳米而荣膺诺贝尔化学奖。   

碳纳米管晶体管向商用迈出重要一步

  碳纳米管很早就被认为是制造下一代晶体管的理想材料。美国威斯康星大学麦迪逊分校的科学家开发出的新型高性能碳纳米管晶体管成功突破了纯度和阵列控制两大难题,在开关速度上获得了比普通硅晶体管快1000倍、比此前最快的碳纳米管晶体管快100倍的成绩。  这不是一次简单的改进,而是碳纳米管晶体管向正式商用迈

《Nature》10月最受关注的十篇论文

  英国著名杂志《Nature》周刊是世界上最早的国际性科技期刊,自从1869年创刊以来,始终如一地报道和评论全球科技领域里最重要的突破。其办刊宗旨是“将科学发现的重要结果介绍给公众,让公众尽早知道全世界自然知识的每一分支中取得的所有进展”。近期《Nature》下载论文最多的十篇文章(20

全碳电子产品可灵活集成到各种物体表面

  韩国蔚山国立科学技术研究所和韩国电工研究所的研究人员采取一种新方法合成出完整的全碳电子设备,包括晶体管、电极、连接线及传感器,大大简化了它们的形成过程。这些价廉的电子设备可被附着在各种物体表面上,包括植物、昆虫、纸、布及人的皮肤。该研究成果刊登在《纳米快报》上。  新方法利用碳独特的原子几何形状