Evolusi historis dan situasi saat ini dari transistor karbon nanotube
Baru-baru ini, sebuah tim yang dipimpin oleh akademisi Peng Lianmao dan Profesor Zhang Zhiyong dari Universitas Peking telah membuat kemajuan yang signifikan di bidang transistor karbon karbon 90-nanometer.Prestasi ini menunjukkan bahwa transistor nanotube karbon yang sangat terintegrasi tidak hanya menunjukkan potensi besar pada 90 nanometer dan node teknologi yang lebih tinggi, tetapi juga memberikan bukti substansial dari prospek aplikasi semikonduktor berbasis karbon.Yang bahkan lebih luar biasa adalah bahwa penelitian ini tidak hanya menunjukkan wawasan mendalam tentang karbon nanotub dalam penelitian sirkuit terintegrasi berbasis semua karbon, tetapi juga telah dilaporkan oleh majalah "Nature Electronics", yang menandakan kedatangan teknologi baru sebuah teknologi baru sebuah teknologi baru yang baru baruzaman.
Melihat kembali sejarah, pada tahun 2005, Intel menyatakan keraguan dalam sebuah makalah tentang kemungkinan karbon nanotube yang melampaui transistor tipe-n berbasis silikon.Namun, seiring berjalannya waktu, hukum Moore secara bertahap berakhir, dan menemukan pengganti bahan berbasis silikon telah menjadi arah penting untuk pengembangan industri informasi.Meskipun karbon nanotube dipandang sebagai alternatif potensial, masih banyak tantangan dalam membuat transistor selama proses doping tradisional.
Pada tahun 2007, tim Akademisi Peng Lianmao mengusulkan metode non-doping revolusioner untuk menyiapkan perangkat CMOS karbon nanotube dan berhasil menghasilkan transistor karbon nanotube dengan kinerja yang melebihi transistor berbasis silikon dengan ukuran yang sama.Sepuluh tahun kemudian, pada tahun 2017, tim menerbitkan penelitian tentang transistor efek lapangan karbon nanotube atas di simpul teknologi 5-nanometer dalam sains, menunjukkan keunggulan signifikan perangkat dalam hal kinerja intrinsik dan indikator konsumsi daya yang komprehensif.
Prospek aplikasi bahan berbasis karbon di pasar
Organisasi riset pasar Idtechex menunjukkan bahwa seukuran perangkat berbasis silikon menyusut mendekati batas fisik, pemrosesan fleksibel dari bahan silikon secara bertahap mengalami bottleneck.Pada saat yang sama, terobosan dalam bahan berbasis karbon menyediakan opsi baru untuk elektronik yang fleksibel.Secara khusus, karbon nanotube (CNT) dan graphene diakui sebagai bahan yang ideal di bidang elektronik fleksibel karena sifat listriknya yang sangat baik, transmisi cahaya, dan keuletan.
Prospek Luas untuk Pasar Bahan Lanjutan
Bahan canggih adalah bidang yang mencakup berbagai bahan, seperti nanotube, nanofiber, graphene, bahan dua dimensi lainnya, titik kuantum, metamaterial, aerogel, biomaterial, dll. Pengembangan bahan informatika dan metode pemrosesan baru seperti pencetakan 3D dan 3Ddan manufaktur aditif memberikan dorongan kuat untuk kemajuan ilmu material.Sifat -sifat utama dari bahan -bahan ini termasuk pelindung interferensi elektromagnetik, manajemen termal, jejak karbon rendah (atau negatif), dan sifat optoelektronik, yang akan mendorong evolusi semikonduktor dan proses pembuatan kemasan lanjutan.Menurut perkiraan Idtechex, bahan -bahan canggih ini akan memainkan peran penting dalam pasar negara berkembang berikut:
Kendaraan Listrik: Pasar untuk kendaraan listrik di darat, laut dan udara diperkirakan akan mencapai $ 2,3 triliun pada tahun 2041.
Perangkat yang Dapat Dipakai: Ukuran pasar diperkirakan akan mencapai US $ 138 miliar pada tahun 2025.
Autonomous Vehicle (ADAS): Diharapkan pada tahun 2042, 25% dari mil kendaraan penumpang akan diselesaikan oleh kendaraan otonom.
Penangkapan Karbon, Pemanfaatan dan Penyimpanan (CCU): Pada tahun 2040, kapasitas penangkapan karbon global diperkirakan akan mencapai 1.265 juta ton.
5G dan Industri 4.0: Pasar 5G diperkirakan akan mencapai $ 1 triliun pada tahun 2032.
Kesimpulannya:
Penelitian dan pengembangan transistor karbon nanotube tidak hanya merupakan terobosan besar dalam teknologi semikonduktor, tetapi juga menandai prospek pengembangan luas ilmu material di masa depan.Ketika lebih banyak kasus penelitian dan aplikasi muncul, kita dapat berharap bahwa penerapan bahan berbasis karbon di berbagai bidang akan menjadi faktor kunci dalam mempromosikan inovasi teknologi dan perubahan industri.