Historisk udvikling og den aktuelle situation for carbon nanotube -transistorer
For nylig har et team ledet af den akademiker Peng Lianmao og professor Zhang Zhiyong fra Peking University gjort betydelige fremskridt inden for 90-nanometer carbon nanotube-transistorer.Denne præstation indikerer, at stærkt integrerede carbon nanotube-transistorer ikke kun viser et stort potentiale på 90 nanometer og højere teknologiknudepunkter, men også giver et betydeligt bevis for anvendelsesudsigterne for kulstofbaserede halvledere.Hvad der er endnu mere bemærkelsesværdigt er, at denne forskning ikke kun demonstrerer den dybe indsigt i carbon nanorør i forskningen af alt-kulstofbaserede integrerede kredsløb, men også er rapporteret af magasinet "Nature Electronics", der fremmer ankomsten af en ny teknologisk teknologisk teknologisk teknologiskæra.
Når han ser tilbage på historien, i 2005 udtrykte Intel tvivl i et papir om muligheden for, at carbon nanorør overgår siliciumbaserede N-type transistorer.Men efterhånden som tiden går, udløber Moores lov gradvist, og at finde substitutter for siliciumbaserede materialer er blevet en vigtig retning for udviklingen af informationsbranchen.Selvom carbon nanorør betragtes som potentielle alternativer, forbliver mange udfordringer med at fremstille transistorer under traditionelle dopingprocesser.
I 2007 foreslog akademikeren Peng Lianmaos team en revolutionær ikke-doping-metode til at fremstille carbon nanorør CMOS-enheder og med succes producerede carbon nanotube-transistorer med ydelse, der overstiger den af siliciumbaserede transistorer af samme størrelse.Ti år senere, i 2017, offentliggjorde teamet forskning på top-gate carbon nanotube felteffekttransistorer ved 5-nanometer-teknologiknuden i videnskab, hvilket demonstrerede de betydelige fordele ved enheden med hensyn til iboende ydeevne og omfattende strømforbrugsindikatorer.
Anvendelsesudsigter for kulstofbaserede materialer på markedet
Markedsundersøgelsesorganisationen Idtechex påpegede, at da størrelsen på siliciumbaserede enheder krymper tæt på fysiske grænser, møder den fleksible behandling af siliciummaterialer gradvist flaskehalse.På samme tid giver gennembrud i kulstofbaserede materialer nye muligheder for fleksibel elektronik.Især anerkendes carbon nanorør (CNT'er) og grafen som ideelle materialer inden for fleksibel elektronik på grund af deres fremragende elektriske egenskaber, lys transmission og duktilitet.
Brede udsigter til markedet for avancerede materialer
Avancerede materialer er et felt, der dækker en række materialer, såsom nanorør, nanofibre, grafen, andre to-dimensionelle materialer, kvantepunkter, metamaterialer, aerogeller, biomaterialer osv. Udvikling af materialer Informatik og nye behandlingsmetoder såsom 3D-udskrivningog additivfremstilling giver stærk drivkraft til fremme af materialevidenskab.De vigtigste egenskaber ved disse materialer inkluderer elektromagnetisk interferensafskærmning, termisk styring, lav (eller negativ) carbon -fodaftryk og optoelektroniske egenskaber, som vil drive udviklingen af halvleder og avancerede pakningsproduktionsprocesser.Ifølge Idtechex's prognose vil disse avancerede materialer spille en vigtig rolle på de følgende nye markeder:
Elektriske køretøjer: Markedet for elektriske køretøjer på jord, hav og luft forventes at nå $ 2,3 billioner inden 2041.
Bærbare enheder: Markedsstørrelsen forventes at nå 138 milliarder dollars i 2025.
Autonome køretøjer (ADA'er): Det forventes, at 25% af personsøren miles i 2042 vil være afsluttet af autonome køretøjer.
Carbon Capture, Utilization and Storage (CCUS): I 2040 forventes den globale kulstoffangstkapacitet at nå 1.265 millioner tons.
5G og industri 4.0: 5G -markedet forventes at nå $ 1 billioner i 2032.
Afslutningsvis:
Forskningen og udviklingen af carbon nanotube -transistorer repræsenterer ikke kun et stort gennembrud inden for halvlederteknologi, men også indvarsler de brede udviklingsudsigter for materialevidenskab i fremtiden.Efterhånden som der opstår flere forsknings- og applikationssager, kan vi forvente, at anvendelsen af kulstofbaserede materialer i flere felter vil blive en nøglefaktor i fremme af teknologisk innovation og industriel ændring.