Karbon nanotüp transistörlerinin tarihsel evrimi ve mevcut durumu
Son zamanlarda, Peking Üniversitesi'nden akademisyen Peng Lianmao ve Profesör Zhang Zhiyong liderliğindeki bir ekip 90 nanometre karbon nanotüp transistörleri alanında önemli ilerleme kaydetti.Bu başarı, oldukça entegre karbon nanotüp transistörlerinin sadece 90 nanometrede ve daha yüksek teknoloji düğümlerinde büyük bir potansiyel göstermekle kalmayıp, aynı zamanda karbon bazlı yarı iletkenlerin uygulama beklentilerinin önemli bir kanıtını sunduğunu göstermektedir.Daha da dikkat çekici olan şey, bu araştırmanın sadece karbon tabanlı entegre devrelerin araştırılmasında karbon nanotüplerinin derin bilgilerini göstermekle kalmayıp, aynı zamanda yeni bir teknolojik "Nature Electronics" dergisi tarafından da bildirilmiştir.Era.
Tarihe baktığımızda, 2005 yılında Intel, karbon nanotüplerin silikon bazlı N tipi transistörleri aşma olasılığı hakkında bir makalede şüpheler ifade etti.Bununla birlikte, zaman geçtikçe, Moore yasasının kademeli olarak sona ermesi ve silikon bazlı malzemelerin ikameleri bulmak, bilgi endüstrisinin gelişimi için önemli bir yön haline gelmiştir.Karbon nanotüpler potansiyel alternatifler olarak görülse de, geleneksel doping süreçleri sırasında transistörler yapmakta birçok zorluk devam etmektedir.
2007 yılında, akademisyen Peng Lianmao'nun ekibi, karbon nanotüp CMOS cihazlarını hazırlamak için devrim niteliğindeki bir doping yöntemini önerdi ve aynı boyutta silikon bazlı transistörlerinkini aşan performansla karbon nanotüp transistörlerini başarıyla üretti.On yıl sonra, 2017'de ekip, bilimdeki 5-nanometre teknoloji düğümünde en iyi kapalı karbon nanotüp saha etkili transistörler üzerinde araştırma yayınladı ve cihazın içsel performans ve kapsamlı güç tüketimi göstergeleri açısından önemli avantajlarını gösterdi.
Piyasadaki karbon bazlı malzemelerin uygulama beklentileri
Pazar Araştırma Organizasyonu IDTechex, silikon bazlı cihazların büyüklüğü fiziksel sınırlara yakın bir şekilde küçüldüğünde, silikon malzemelerin esnek işlenmesinin yavaş yavaş darboğazlarla karşılaştığına dikkat çekti.Aynı zamanda, karbon bazlı malzemelerdeki atılımlar esnek elektronikler için yeni seçenekler sunar.Özellikle, karbon nanotüpleri (CNT'ler) ve grafen, mükemmel elektrik özellikleri, ışık geçirgenliği ve süneklikleri nedeniyle esnek elektronik alanında ideal malzemeler olarak kabul edilir.
Gelişmiş Malzeme Piyasası için geniş beklentiler
Gelişmiş Malzemeler, nanotüpler, nanofiberler, grafen, diğer iki boyutlu malzemeler, kuantum noktaları, metamalzemeler, aerogeller, biyomalzerler, vb. Gibi çeşitli malzemeleri kapsayan bir alandır.ve katkı üretimi, malzeme biliminin ilerlemesi için güçlü bir itici güç sağlar.Bu malzemelerin temel özellikleri arasında elektromanyetik girişim koruması, termal yönetim, düşük (veya negatif) karbon ayak izi ve yarı iletken ve gelişmiş ambalaj üretim süreçlerinin evrimini yönlendirecek optoelektronik özellikler bulunur.IdTechex’in tahminine göre, bu gelişmiş malzemeler aşağıdaki gelişmekte olan pazarlarda önemli bir rol oynayacak:
Elektrikli Araçlar: Kara, deniz ve havadaki elektrikli araç pazarının 2041 yılına kadar 2.3 trilyon dolara ulaşması bekleniyor.
Giyilebilir Cihazlar: Pazar büyüklüğünün 2025 yılına kadar 138 milyar ABD dolarına ulaşması bekleniyor.
Otonom Araçlar (ADAS): 2042 yılına kadar yolcu araç millerinin% 25'inin otonom araçlarla tamamlanması bekleniyor.
Karbon yakalama, kullanım ve depolama (CCU'lar): 2040 yılına kadar küresel karbon yakalama kapasitesinin 1.265 milyon tona ulaşması bekleniyor.
5G ve Endüstri 4.0: 5G pazarının 2032 yılına kadar 1 trilyon dolara ulaşması bekleniyor.
Sonuç olarak:
Karbon nanotüp transistörlerinin araştırılması ve geliştirilmesi sadece yarı iletken teknolojisinde büyük bir atılımı temsil etmekle kalmaz, aynı zamanda gelecekte malzeme biliminin geniş gelişim beklentilerini müjdelemektedir.Daha fazla araştırma ve uygulama vakası ortaya çıktıkça, birden fazla alanda karbon tabanlı malzemelerin uygulanmasının teknolojik yenilik ve endüstriyel değişimi teşvik etmede kilit bir faktör haline gelmesini bekleyebiliriz.