4月13日消息，當前的硅基半導體芯片在10nm工藝之后面臨更大的困難，學術界一直在研發(fā)碳基芯片取代硅基芯片，碳納米管被稱為10nm以下最強候選，我國科學家在半導體性單壁碳納米管研究上獲得突破。
中國科學報援引西北工業(yè)大學材料學院消息，該校教授趙廷凱團隊對半導體性單壁碳納米管的可控制備進行深入研究，提出一種新的多循環(huán)生長工藝，選擇性合成的半導體性單壁碳納米管豐度高達93.2%，產率從0.76%提高到1.34%，為大規(guī)模合成高純度半導體性單壁碳納米管提供了新方法。
相關研究成果《通過催化劑再生多循環(huán)工藝生長高純度與高產率半導體性單壁碳納米管》正式發(fā)表于最新一期《化學工程》雜志。
傳統(tǒng)制備方法獲得的單壁碳納米管，通常是金屬性和半導體性單壁碳納米管的混合物，并難以分離，嚴重阻礙了其廣泛應用。
西北工業(yè)大學運用新工藝技術，能夠成功實現(xiàn)高純度與高產率半導體性單壁碳納米管的可控制備。
該成果為大規(guī)模選擇性生長高純度半導體性單壁碳納米管提供了有效手段和新思路，為半導體性單壁碳納米管在納米電子器件、信息通訊和生物醫(yī)藥等領域的廣泛應用打下堅實基礎。
據了解，半導體性單壁碳納米管具有原子級厚度、表面無懸鍵的準一維管狀結構和高電子遷移率等優(yōu)異電學性質，因而被視為10 nm以下高性能、低功耗場效應晶體管溝道材料最有力候選。
單壁碳納米管已被廣泛應用于許多電子器件，包括顯示器、存儲器、傳感器、透明導電薄膜以及碳納米管計算機等。
IBM的理論計算表明，若完全按照現(xiàn)有二維平面框架設計，相比硅基技術，碳管技術具備 15 代的技術優(yōu)勢。
另外，碳基材質的特殊性，它能讓電路做到像創(chuàng)可貼一樣柔軟，半導體型單壁碳納米管有望在新一代柔性電子器件中獲得應用。
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