Evolução histórica e situação atual de transistores de nanotubos de carbono
Recentemente, uma equipe liderada pelo acadêmico Peng Lianmao e pelo professor Zhang Zhiyong, da Universidade de Pequim, fizeram um progresso significativo no campo dos transistores de nanotubos de carbono de 90 nanômetros.Essa conquista indica que os transistores de nanotubos de carbono altamente integrados não apenas mostram um grande potencial em nanômetros de 90 anos e nos nós de tecnologia superior, mas também fornecem provas substanciais das perspectivas de aplicação de semicondutores à base de carbono.O que é ainda mais notável é que esta pesquisa não apenas demonstra as profundas idéias de nanotubos de carbono na pesquisa de circuitos integrados baseados em todos os carbonos, mas também foi relatado pela revista "Nature Electronics", anunciando a chegada de um novo tecnológicoera.
Olhando para a história, em 2005, a Intel expressou dúvidas em um artigo sobre a possibilidade de nanotubos de carbono superando os transistores do tipo N baseados em silício.No entanto, com o passar do tempo, a lei de Moore expira gradualmente, e encontrar substitutos para materiais baseados em silício tornou-se uma direção importante para o desenvolvimento da indústria da informação.Embora os nanotubos de carbono sejam vistos como alternativas em potencial, muitos desafios permanecem na fabricação de transistores durante os processos tradicionais de doping.
Em 2007, a equipe do acadêmico Peng Lianmao propôs um método revolucionário não de dopagem para preparar dispositivos CMOS de nanotubos de carbono e produziram com sucesso transistores de nanotubos de carbono com desempenho superior ao dos transistores à base de silício do mesmo tamanho.Dez anos depois, em 2017, a equipe publicou pesquisas sobre os transistores de efeito de campo de nanotubos de carbono de primeira linha no nó de tecnologia de 5 nanômetros na ciência, demonstrando as vantagens significativas do dispositivo em termos de desempenho intrínseco e indicadores abrangentes de consumo de energia.
Perspectivas de aplicação de materiais baseados em carbono no mercado
A organização de pesquisa de mercado Idtechex apontou que, à medida que o tamanho dos dispositivos à base de silício encolhe os limites físicos, o processamento flexível de materiais de silício está gradualmente encontrando gargalos.Ao mesmo tempo, os avanços em materiais à base de carbono fornecem novas opções para eletrônicos flexíveis.Em particular, nanotubos de carbono (CNTs) e grafeno são reconhecidos como materiais ideais no campo de eletrônicos flexíveis devido às suas excelentes propriedades elétricas, transmitância de luz e ductilidade.
Amplas perspectivas para o mercado de materiais avançados
A Avançado Materiais é um campo que abrange uma variedade de materiais, como nanotubos, nanofibras, grafeno, outros materiais bidimensionais, pontos quânticos, metamateriais, aerogéis, biomateriais etc. O desenvolvimento de materiais informáticos e novos métodos de processamento, como a impressão 3DE a fabricação aditiva fornece forte impulso para o avanço da ciência dos materiais.As principais propriedades desses materiais incluem blindagem de interferência eletromagnética, gerenciamento térmico, pegada de carbono baixo (ou negativo) e propriedades optoeletrônicas, que impulsionarão a evolução dos processos de fabricação de semicondutores e embalagens avançadas.De acordo com a previsão da Idtechex, esses materiais avançados desempenharão um papel importante nos seguintes mercados emergentes:
Veículos elétricos: o mercado de veículos elétricos em terra, mar e ar deve atingir US $ 2,3 trilhões até 2041.
Dispositivos vestíveis: Espera -se que o tamanho do mercado atinja US $ 138 bilhões até 2025.
Veículos autônomos (ADAS): Espera -se que, até 2042, 25% das milhas de veículos de passageiros sejam concluídas por veículos autônomos.
Captura de carbono, utilização e armazenamento (CCUS): Até 2040, a capacidade global de captura de carbono deve atingir 1.265 milhões de toneladas.
5G e Industry 4.0: O mercado 5G deve atingir US $ 1 trilhão até 2032.
para concluir:
A pesquisa e desenvolvimento de transistores de nanotubos de carbono não apenas representa uma grande inovação na tecnologia de semicondutores, mas também anuncia as amplas perspectivas de desenvolvimento da ciência dos materiais no futuro.À medida que mais casos de pesquisa e aplicação surgem, podemos esperar que a aplicação de materiais baseados em carbono em vários campos se torne um fator-chave na promoção da inovação tecnológica e da mudança industrial.