Historisk utveckling och nuvarande situation för kol nanorörstransistorer
Nyligen har ett team under ledning av akademikern Peng Lianmao och professor Zhang Zhiyong från Peking University gjort betydande framsteg inom området 90-nanometer kol nanorörstransistorer.Denna prestation indikerar att mycket integrerade kol nanorörstransistorer inte bara visar stor potential vid 90 nanometer och högre tekniknoder, utan också ger ett betydande bevis på applikationens utsikter för kolbaserade halvledare.Det som är ännu mer anmärkningsvärt är att denna forskning inte bara visar de djupa insikterna av kolananorör i forskningen av helt-kolbaserade integrerade kretsar, utan också har rapporterats av tidningen "Nature Electronics", vilket ger ankomsten av en ny teknisk teknologiskepok.
När han tittade tillbaka på historien, 2005, uttryckte Intel tvivel i ett papper om möjligheten att kolananorör överträffade kiselbaserade transistorer av N-typ.När tiden går går emellertid Moores lag gradvis ut och att hitta ersättare för kiselbaserade material har blivit en viktig riktning för utvecklingen av informationsbranschen.Även om kolananorör betraktas som potentiella alternativ, kvarstår många utmaningar i att göra transistorer under traditionella dopningsprocesser.
Under 2007 föreslog akademiker Peng Lianmaos team en revolutionerande icke-dopningsmetod för att förbereda kol nanorör CMOS-enheter och producerade framgångsrikt kol nanorörstransistorer med prestanda som överskrider den hos kiselbaserade transistorer av samma storlek.Tio år senare, 2017, publicerade teamet forskning om topp-gate kol nanorörsfälteffekttransistorer vid 5-nanometer-tekniknoden inom vetenskapen, vilket visade de betydande fördelarna med enheten när det gäller intrinsiska prestanda och omfattande effektförbrukningsindikatorer.
Tillämpningsutsikter för kolbaserade material på marknaden
Marknadsundersökningsorganisationen Idtechex påpekade att när storleken på kiselbaserade enheter krymper nära fysiska gränser, möter den flexibla bearbetningen av kiselmaterial gradvis flaskhalsar.Samtidigt ger genombrott i kolbaserade material nya alternativ för flexibel elektronik.I synnerhet erkänns kolananorör (CNT) och grafen som idealiska material inom området flexibel elektronik på grund av deras utmärkta elektriska egenskaper, ljusöverföring och duktilitet.
Breda framtidsutsikter för marknaden för avancerad material
Advanced Materials är ett fält som täcker olika material, såsom nanorör, nanofibrer, grafen, andra tvådimensionella material, kvantprickar, metamaterial, aeroglar, biomaterial, etc. Utveckling av materialinformatik och nya bearbetningsmetoder som 3D-utskriftoch tillsatsstillverkning ger stark drivkraft för att främja materialvetenskap.Viktiga egenskaper hos dessa material inkluderar elektromagnetisk interferensskydd, termisk hantering, lågt (eller negativt) kolavtryck och optoelektroniska egenskaper, som kommer att driva utvecklingen av halvledare och avancerade förpackningsprocesser.Enligt Idtechex prognos kommer dessa avancerade material att spela en viktig roll på följande tillväxtmarknader:
Elektriska fordon: Marknaden för elfordon på land, hav och luft förväntas nå 2,3 biljoner dollar år 2041.
Wearable Devices: Marknadsstorleken förväntas nå 138 miljarder US -dollar år 2025.
Autonoma fordon (ADAS): Det förväntas att 25% av passagerarfordonsmilen kommer att slutföras med autonoma fordon.
Kolupptagning, användning och lagring (CCU): År 2040 förväntas den globala koldioxidfångstkapaciteten nå 1 265 miljoner ton.
5G och Industry 4.0: 5G -marknaden förväntas nå 1 biljon dollar år 2032.
Sammanfattningsvis:
Forskningen och utvecklingen av kol nanorörstransistorer representerar inte bara ett stort genombrott inom halvledarteknologi, utan också har de breda utvecklingsutsikterna för materialvetenskap i framtiden.När mer forsknings- och applikationsfall dyker upp kan vi förvänta oss att tillämpningen av kolbaserade material inom flera områden kommer att bli en nyckelfaktor för att främja teknisk innovation och industriell förändring.