Гістарычная эвалюцыя і сучасная сітуацыя з вугляродных нанатрубак
Нядаўна каманда на чале з акадэмікам Пэн Ліянмао і прафесарам Чжан Чжыюн з Пекінскага універсітэта дасягнула значнага прагрэсу ў галіне 90-нанометровых транзістараў вугляроду.Гэта дасягненне паказвае на тое, што высока інтэграваныя транзістары вугляродных нанатрубак не толькі паказваюць вялікі патэнцыял на 90 нанаметрах і больш высокіх тэхналагічных вузлах, але і даюць істотныя доказы перспектыў прыкладання паўправаднікоў на аснове вугляроду.Яшчэ больш характэрна тое, што гэта даследаванне не толькі дэманструе глыбокае разуменне вугляродных нанатрубак у даследаванні комплексных схем на аснове вугляроду, але і паведамляе часопіс "Nature Electronics", прадвесціць прыход новых тэхналагічных тэхналагічных тэхналогійэра.
Азіраючыся на гісторыю, у 2005 годзе Intel выказаў сумневы ў дакуменце пра магчымасць вугляродных нанатрубак, якія пераўзыходзяць транзістары N-тыпу на аснове крэмнію.Аднак з цягам часу закон Мура паступова заканчваецца, а пошук замены матэрыялаў на аснове крэмнію стаў важным напрамкам для развіцця інфармацыйнай галіны.Хоць вугляродныя нанатрубкі разглядаюцца як патэнцыйныя альтэрнатывы, многія праблемы застаюцца ў стварэнні транзістараў падчас традыцыйных працэсаў допінгу.
У 2007 годзе каманда акадэмікаў Пэн Ліянмао прапанавала рэвалюцыйны метад, які не допінг па падрыхтоўцы CMOS-прылад CMOS нанатрубак і паспяхова вырабіла транзістары вугляроду нанатрубак з прадукцыйнасцю, якая перавышае перавышэнне крэмніевых транзістараў такога ж памеру.Праз дзесяць гадоў, у 2017 годзе, каманда апублікавала даследаванні па нанатрубак з вугляродным нанатрубак на 5-нанометровым тэхналагічным вузле ў навуцы, прадэманстраваўшы важныя перавагі прылады з пункту гледжання ўласных характарыстык і ўсебаковых паказчыкаў спажывання электраэнергіі.
Перспектывы прыкладанняў на рынку на аснове вугляроду на рынку
Арганізацыя па даследаванні рынку IDTechex адзначыла, што па меры памеру прылад на аснове крэмнію скарачаецца блізка да фізічных межаў, гнуткая апрацоўка крэмніевых матэрыялаў паступова сутыкаецца з вузкім месцам.У той жа час прарывы ў вугляродных матэрыялах забяспечваюць новыя варыянты гнуткай электронікі.У прыватнасці, вугляродныя нанатрубкі (УНТ) і графен прызнаюцца ідэальнымі матэрыяламі ў галіне гнуткай электронікі з -за выдатных электрычных уласцівасцей, прапускання святла і пластычнасці.
Шырокія перспектывы рынку перадавых матэрыялаў
Пашыраны матэрыялы-гэта поле, якое ахоплівае розныя матэрыялы, такія як нанатрубакі, нанавалакно, графен, іншыя двухмерныя матэрыялы, квантавыя кропкі, метаматэрыялы, аэрагелі, біяматэрыялы і г.д. Распрацоўка матэрыялаў інфарматыкі і новыя метады апрацоўкі, такія як 3D-друкі вытворчасць дабавак забяспечвае моцны штуршок для прасоўвання матэрыялаў.Асноўныя ўласцівасці гэтых матэрыялаў ўключаюць экранаванне электрамагнітных перашкод, цеплавое кіраванне, нізкі (або адмоўны) след вугляроду і оптаэлектронныя ўласцівасці, якія будуць стымуляваць эвалюцыю паўправадніковых і прасунутых працэсаў вытворчасці ўпакоўкі.Згодна з прагнозам Idtechex, гэтыя ўдасканаленыя матэрыялы будуць гуляць важную ролю на наступных новых рынках:
Плануецца, што электрамабіля: рынак электрамабіляў на сушы, моры і паветра, як чакаецца, дасягне 2,3 трлн. Долараў да 2041 года.
Насільныя прылады: Чакаецца, што памер рынку да 2025 года дасягне 138 мільярдаў долараў.
Аўтаномныя транспартныя сродкі (ADAS): Чакаецца, што да 2042 года 25% міляў легкавых транспартных сродкаў будуць завершаны аўтаномнымі транспартнымі сродкамі.
Захоп вугляроду, выкарыстання і захоўвання (CCUS): да 2040 г., як чакаецца, сусветная магутнасць захопу вугляроду дасягне 1265 мільёнаў тон.
5G і прамысловасць 4.0: Чакаецца, што рынак 5G да 2032 года дасягне 1 трлн долараў.
У заключэнне:
Даследаванне і распрацоўка вугляродных нанатрубак -транзістараў не толькі ўяўляе сабой асноўны прарыў у тэхналогіі паўправаднікоў, але і прадвесціць шырокія перспектывы развіцця матэрыялаў навукі ў будучыні.Па меры з'яўлення дадатковых даследаванняў і выпадкаў прымянення можна чакаць, што прымяненне матэрыялаў на аснове вугляроду ў некалькіх галінах стане ключавым фактарам у прасоўванні тэхналагічных інавацый і прамысловых зменаў.