Mageuzi ya kihistoria na hali ya sasa ya transistors za kaboni nanotube
Hivi karibuni, timu iliyoongozwa na wasomi Peng Lianmao na Profesa Zhang Zhiyong wa Chuo Kikuu cha Peking imefanya maendeleo makubwa katika uwanja wa transistors 90-nanometer kaboni nanotube.Mafanikio haya yanaonyesha kuwa transistors zilizojumuishwa za kaboni nanotube hazionyeshi tu uwezo mkubwa katika nanometer 90 na node za teknolojia ya juu, lakini pia hutoa uthibitisho mkubwa wa matarajio ya matumizi ya semiconductors ya kaboni.Kinachoshangaza zaidi ni kwamba utafiti huu hauonyeshi tu ufahamu mkubwa wa nanotubes za kaboni katika utafiti wa mizunguko iliyojumuishwa ya kaboni yote, lakini pia imeripotiwa na gazeti "Electronics", ikionyesha kuwasili kwa kiteknolojia kipya cha kiteknolojiaenzi.
Kuangalia nyuma kwenye historia, mnamo 2005, Intel alionyesha mashaka katika karatasi juu ya uwezekano wa nanotubes za kaboni kuzidi transistors za aina ya N-aina ya N.Walakini, kadiri wakati unavyopita, sheria ya Moore inamalizika polepole, na kupata mbadala za vifaa vya msingi wa silicon imekuwa mwelekeo muhimu kwa maendeleo ya tasnia ya habari.Ingawa nanotubes za kaboni zinaonekana kama njia mbadala, changamoto nyingi zinabaki katika kutengeneza transistors wakati wa michakato ya jadi ya doping.
Mnamo 2007, timu ya wasomi ya Peng Lianmao ilipendekeza njia ya mapinduzi isiyo ya kukopesha kuandaa vifaa vya kaboni nanotube CMOS na ilifanikiwa kutengeneza transistors za kaboni nanotube na utendaji unaozidi ule wa transistors zenye msingi wa silicon.Miaka kumi baadaye, mnamo 2017, timu hiyo ilichapisha utafiti juu ya transistors za athari za kaboni za nanotube katika eneo la teknolojia ya 5-nanometer katika sayansi, kuonyesha faida kubwa za kifaa hicho katika suala la utendaji wa ndani na viashiria vya matumizi ya nguvu kamili.
Matarajio ya matumizi ya vifaa vya msingi wa kaboni kwenye soko
Shirika la Utafiti wa Soko Idtechex alisema kuwa kama saizi ya vifaa vya msingi wa silicon hupungua karibu na mipaka ya mwili, usindikaji rahisi wa vifaa vya silicon unakutana polepole na chupa.Wakati huo huo, mafanikio katika vifaa vya msingi wa kaboni hutoa chaguzi mpya kwa umeme rahisi.Hasa, nanotubes za kaboni (CNTs) na graphene hutambuliwa kama vifaa bora katika uwanja wa umeme rahisi kwa sababu ya mali zao bora za umeme, transmittance ya taa, na ductility.
Matarajio mapana kwa soko la vifaa vya hali ya juu
Vifaa vya hali ya juu ni uwanja ambao unashughulikia vifaa anuwai, kama vile nanotubes, nanofibers, graphene, vifaa vingine vya pande mbili, dots za quantum, metamatadium, aerogels, biomatadium, nk Ukuzaji wa vifaa vya habari na njia mpya za usindikaji kama uchapishaji wa 3Dna utengenezaji wa kuongeza hutoa msukumo mkubwa kwa maendeleo ya sayansi ya vifaa.Sifa muhimu za vifaa hivi ni pamoja na kinga ya kuingilia umeme, usimamizi wa mafuta, alama ya chini (au hasi) ya kaboni, na mali ya optoelectronic, ambayo itasababisha mabadiliko ya michakato ya utengenezaji wa semiconductor na hali ya juu.Kulingana na utabiri wa IdteChex, vifaa hivi vya hali ya juu vitachukua jukumu muhimu katika masoko yafuatayo yanayoibuka:
Magari ya Umeme: Soko la magari ya umeme kwenye ardhi, bahari na hewa inatarajiwa kufikia $ 2.3 trilioni ifikapo 2041.
Vifaa vinavyoweza kuvaliwa: saizi ya soko inatarajiwa kufikia dola bilioni 138 za Amerika ifikapo 2025.
Magari ya Autonomous (ADAS): Inatarajiwa kwamba ifikapo 2042, 25% ya maili ya gari ya abiria itakamilika na magari ya uhuru.
Ukamataji wa kaboni, utumiaji na uhifadhi (CCUs): Kufikia 2040, uwezo wa kukamata kaboni ulimwenguni unatarajiwa kufikia tani milioni 1,265.
5G na Viwanda 4.0: Soko la 5G linatarajiwa kufikia $ 1 trilioni ifikapo 2032.
hitimisho:
Utafiti na ukuzaji wa transistors za kaboni nanotube sio tu inawakilisha mafanikio makubwa katika teknolojia ya semiconductor, lakini pia inaangazia matarajio mapana ya sayansi ya vifaa katika siku zijazo.Kadiri kesi zaidi za utafiti na matumizi zinavyoibuka, tunaweza kutarajia kwamba utumiaji wa vifaa vya kaboni katika nyanja nyingi itakuwa jambo muhimu katika kukuza uvumbuzi wa kiteknolojia na mabadiliko ya viwandani.