Istorinė anglies nanovamzdelių tranzistorių evoliucija ir dabartinė padėtis
Neseniai akademiko Peng Lianmao ir profesoriaus Zhang Zhiyong iš Pekino universiteto vadovaujama komanda padarė didelę pažangą 90 nanometrų anglies nanovamzdelių tranzistorių srityje.Šis pasiekimas rodo, kad labai integruoti anglies nanovamzdelių tranzistoriai ne tik rodo didelį potencialą esant 90 nanometrų ir aukštesnių technologijų mazgų, bet ir rodo esminį anglies puslaidininkių taikymo perspektyvų įrodymą.Dar labiau nuostabu yra tai, kad šis tyrimas ne tik parodo gilias anglies nanovamzdelių įžvalgas tiriant visų anglies pagrindu sukurtų integruotų grandinių tyrimus, bet ir apie tai pranešė žurnalas „Nature Electronics“, skelbiant naujos technologijos atėjimąEra.
Žvelgdamas į istoriją, 2005 m. „Intel“ išreiškė abejones dokumente apie anglies nanovamzdelių galimybę viršyti silicio pagrindu pagamintus N tipo tranzistorius.Tačiau laikui bėgant Moore'o įstatymai palaipsniui baigiasi, o silicio pagrindu pagamintų medžiagų pakaitalų radimas tapo svarbia informacijos pramonės plėtros kryptimi.Nors anglies nanovamzdeliai yra laikomi galimomis alternatyvomis, tradicinių dopingo procesų metu vis dar yra daug iššūkių.
2007 m. Akademikų Peng Lianmao komanda pasiūlė revoliucinį ne apnuoginimo metodą, skirtą paruošti anglies nanovamzdelių CMOS prietaisus ir sėkmingai pagamino anglies nanovamzdelių tranzistorius, kurių našumas viršija to paties dydžio silicio pagrindu pagamintus tranzistorius.Po dešimties metų, 2017 m., Komanda paskelbė tyrimus apie viršutinių vartų anglies nanovamzdelių lauko ir efektų tranzistorius 5-nanometrų technologijos mazge moksle, parodydama reikšmingus prietaiso pranašumus, atsižvelgiant į vidinius veiklos rezultatus ir išsamius energijos suvartojimo rodiklius.
Rinkoje esančių anglies pagrindu pagamintų medžiagų taikymo perspektyvos
Rinkos tyrimų organizacija „Idtechex“ atkreipė dėmesį, kad kadangi silicio pagrindu pagamintų prietaisų dydis susitraukia arti fizinių ribų, lankstus silicio medžiagų apdorojimas palaipsniui susiduria su kliūtimis.Tuo pačiu metu anglies pagrindu pagamintos medžiagos proveržiai suteikia naujas lanksčios elektronikos galimybes.Visų pirma, anglies nanovamzdeliai (CNT) ir grafenas yra pripažįstami kaip idealios medžiagos lanksčios elektronikos srityje dėl jų puikių elektrinių savybių, šviesos pralaidumo ir lankstumo.
Plačiosios pažangių medžiagų rinkos perspektyvos
„Advanced Materials“ yra laukas, apimantis įvairias medžiagas, tokias kaip nanovamzdeliai, nanopluoštai, grafenas, kitos dvimatės medžiagos, kvantiniai taškai, metamaterijos, aerogeliai, biomedžiagos ir kt. Medžiagų informatikos ir naujų apdorojimo metodų, tokių kaip 3D spausdinimas, kūrimas, pavyzdžiui, 3D spausdinimas.ir priedų gamyba suteikia stiprią impulsą tobulinant medžiagų mokslą.Pagrindinės šių medžiagų savybės apima elektromagnetinius trukdžių ekraną, šiluminį valdymą, žemą (arba neigiamą) anglies pėdsaką ir optoelektronines savybes, kurios paskatins puslaidininkių ir pažangių pakuočių gamybos procesų raidą.Remiantis „Idtechex“ prognoze, šios pažangios medžiagos vaidins svarbų vaidmenį šiose kylančiose rinkose:
Elektrinės transporto priemonės: Tikimasi, kad iki 2041 m. Elektrinių transporto priemonių rinka sausumoje, jūroje ir ore pasieks 2,3 trilijono USD.
Nešiojami įrenginiai: Tikimasi, kad iki 2025 m. Rinkos dydis pasieks 138 milijardus JAV dolerių.
Autonominės transporto priemonės (ADAS): Tikimasi, kad iki 2042 m. 25% keleivinių transporto priemonių mylių užbaigs autonominės transporto priemonės.
Anglies gaudymas, panaudojimas ir saugojimas (CCUS): Tikimasi, kad iki 2040 m. Pasaulinės anglies gaudymo pajėgumai sieks 1 265 milijonus tonų.
5G ir 4.0 pramonė: Tikimasi, kad 5G rinka iki 2032 m. Pasieks 1 trilijoną USD.
Apibendrinant:
Anglies nanovamzdelių tranzistorių tyrimas ir plėtra ne tik yra didelis puslaidininkių technologijos proveržis, bet ir ateityje skelbia plačias medžiagų mokslo plėtros perspektyvas.Atsiradus daugiau tyrimų ir taikymo atvejų, galime tikėtis, kad anglies pagrindu pagamintų medžiagų taikymas keliose srityse taps pagrindiniu veiksniu skatinant technologines inovacijas ir pramoninius pokyčius.