Historische Entwicklung und aktuelle Situation von Carbon -Nanoröhren -Transistoren
Kürzlich hat ein Team unter der Leitung des akademischen Peng Lianmao und des Professors Zhang Zhiyong von der Peking University erhebliche Fortschritte auf dem Gebiet von 90-Nanometer-Carbon-Nanoröhren-Transistoren erzielt.Diese Leistung zeigt, dass hoch integrierte Carbon-Nanoröhren-Transistoren bei 90 Nanometer und höheren Technologieknoten nicht nur ein großes Potenzial aufweisen, sondern auch einen wesentlichen Nachweis der Anwendungsaussichten von Halbleitern auf Kohlenstoffbasis liefern.Noch bemerkenswerter ist, dass diese Forschung nicht nur die tiefgreifenden Erkenntnisse von Kohlenstoffnanoröhren in die Forschung von integrierten Gesamtkreisen mit Kohlenstoffbasis zeigt, sondern auch von der Magazin "Nature Electronics" berichtet wurde, wobei die Ankunft einer neuen Technologie eingehtEpoche.
Rückblickend auf die Geschichte drückte Intel im Jahr 2005 Zweifel in einer Arbeit über die Möglichkeit von Kohlenstoffnanoröhren aus, die N-Typ-Transistoren auf Siliziumbasis übertrafen.Im Laufe der Zeit läuft das Mooreschen Gesetz allmählich ab, und die Suche nach Ersatz für Siliziumbasis ist jedoch zu einer wichtigen Richtung für die Entwicklung der Informationsindustrie.Obwohl Kohlenstoffnanoröhren als potenzielle Alternativen angesehen werden, bleiben viele Herausforderungen bei der Herstellung von Transistoren bei traditionellen Dopingprozessen.
Im Jahr 2007 schlug das Team von Academician Peng Lianmao eine revolutionäre Nicht-Doping-Methode zur Herstellung von Carbon-Nanoröhren-CMOS-Geräten vor und erzeugte erfolgreich Carbon-Nanoröhren-Transistoren mit Leistung über die von auf Silizium basierenden Transistoren gleicher Größe.Zehn Jahre später, im Jahr 2017, veröffentlichte das Team Forschung zu Top-Gate-Kohlenstoff-Nanoröhren-Feld-Effekt-Transistoren am 5-Nanometer-Technologieknoten in der Wissenschaft, was die erheblichen Vorteile des Geräts hinsichtlich der intrinsischen Leistung und umfassenden Stromverbrauchsindikatoren zeigt.
Anwendungsaussichten von Materialien auf Kohlenstoffbasis auf dem Markt
Die Marktforschungsorganisation Idtechex wies darauf hin, dass die flexible Verarbeitung von Siliziummaterialien allmählich Engpässe auf die flexible Verarbeitung von Siliziummaterialien auf die flexible Verarbeitung von Siliziummaterialien auf Engpässe trifft.Gleichzeitig bieten Durchbrüche in Kohlenstoffmaterialien neue Optionen für flexible Elektronik.Insbesondere werden Kohlenstoffnanoröhren (CNTs) und Graphen aufgrund ihrer hervorragenden elektrischen Eigenschaften, leichter Sendung und Duktilität als ideale Materialien im Bereich flexibler Elektronik erkannt.
Breite Aussichten für den Markt für fortschrittliche Materialien
Fortgeschrittene Materialien sind ein Feld, das eine Vielzahl von Materialien wie Nanoröhren, Nanofasern, Graphen, andere zweidimensionale Materialien, Quantenpunkte, Metamaterialien, Aerogele, Biomaterialien usw. abdecktund die additive Fertigung bietet einen starken Impuls für die Weiterentwicklung der Materialwissenschaft.Zu den wichtigsten Eigenschaften dieser Materialien gehören die Abschirmung der elektromagnetischen Interferenz, das thermische Management, einen niedrigen (oder negativen) CO2 -Fußabdruck und optoelektronische Eigenschaften, die die Entwicklung von Halbleiter- und Fortgeschrittenverpackungsherstellungsprozessen vorantreiben.Laut der Prognose von Idteche werden diese fortschrittlichen Materialien eine wichtige Rolle in den folgenden aufstrebenden Märkten spielen:
Elektrofahrzeuge: Der Markt für Elektrofahrzeuge an Land, Meer und Luft wird voraussichtlich bis 2041 2,3 Billionen US -Dollar erreichen.
Tragbare Geräte: Die Marktgröße wird voraussichtlich bis 2025 138 Milliarden US -Dollar erreichen.
Autonomous Vehicles (ADAs): Es wird erwartet, dass bis 2042 25% der Personenfahrzeuge von autonomen Fahrzeugen abgeschlossen werden.
CO2 -Erfassung, Nutzung und Speicherung (CCUS): Bis 2040 wird erwartet, dass die globale Kohlenstoffabdeckungskapazität 1.265 Millionen Tonnen erreichen wird.
5G und Industrie 4.0: Der 5G -Markt wird voraussichtlich bis 2032 1 Billion US -Dollar erreichen.
abschließend:
Die Forschung und Entwicklung von Carbon -Nanoröhren -Transistoren stellt nicht nur einen großen Durchbruch in der Halbleitertechnologie dar, sondern kündigt auch die breiten Aussichten für Materialwissenschaften in Zukunft an.Wenn weitere Forschungs- und Anwendungsfälle auftreten, können wir davon ausgehen, dass die Anwendung von Materialien auf Kohlenstoffbasis in mehreren Bereichen zu einem Schlüsselfaktor für die Förderung der technologischen Innovation und des industriellen Wandels wird.