使用單層碳納米管(CNT)作為半導體材料的CNT晶體管終于迎來了開發(fā)加速的時期,并出現(xiàn)了在芯片上集成CNT晶體管,將其作為初級計算機試制系統(tǒng)的嘗試。
美國斯坦福大學電子工程學、計算機科學副教授薩巴辛·米特拉(Subhaish Mitra)的研究室制作出了集成178個CNT晶體管的CNT微處理器。經(jīng)確認,該處理器通過外接存儲器,能夠作為可編程的計算機運行。
這臺CNT計算機沿襲現(xiàn)在的馮·諾伊曼計算機的基本構成。工作頻率為1kHz,等同于1950年代初期使用晶體管的初級計算機
這種涂布型CNT晶體管是由NEC、技術研究聯(lián)盟單層CNT融合新材料研究開發(fā)機構(TASC)、東京大學合作開發(fā)?!肮ぷ餍阅茏阋詰糜谌嵝燥@示器、傳感膜的線控制電路”(NEC)。
NEC表示,主要的改善有兩處。一是電極的形成使用“超級噴墨(SIJ)法*”,使電極寬度從過去的大約50μm大幅縮小到了2μm。從而減少了柵極與源極/漏極的重疊,使寄生電容降低到了1/10。工作頻率則因此得到了大幅提升。
另一個改善之處,是大幅提高了利用電泳法分離溶液中金屬型與半導體型CNT的技術的精度。NEC之前采用的方法能夠?qū)雽w型CNT的純度提高到95%以上,但這種方法使用的CNT分散穩(wěn)定劑會成為雜質(zhì)殘留,提高晶體管性能的進展不及預期。
這一次,通過把半導體型CNT的純度提高到98%以上,分散穩(wěn)定劑的殘留量減少到了過去的1/50。大幅提升了晶體管半導體層的品質(zhì),輸出電流方面,原本-0.6μA的電流增加到了-6.2μA,達到了過去的10倍。