Historiese evolusie en huidige situasie van koolstof nanobuistransistors
Onlangs het 'n span onder leiding van die akademikus Peng Lianmao en professor Zhang Zhiyong van die Peking-universiteit aansienlike vordering gemaak op die gebied van 90-nanometer koolstof nanotube-transistors.Hierdie prestasie dui aan dat hoogs geïntegreerde koolstofnanobuistransistors nie net 'n groot potensiaal by 90 nanometer- en hoër tegnologieknope toon nie, maar ook 'n aansienlike bewys lewer van die toepassingsvooruitsigte van koolstofgebaseerde halfgeleiers.Wat nog merkwaardiger is, is dat hierdie navorsing nie net die diepgaande insigte van koolstofnanobuise in die navorsing van geïntegreerde geïntegreerde kringbane demonstreer nie, maar ook deur die tydskrif "Nature Electronics" gerapporteer is, wat die koms van 'n nuwe tegnologiese begin hetera.
As hy terugkyk op die geskiedenis, het Intel in 2005 twyfel uitgespreek in 'n artikel oor die moontlikheid dat koolstofnanobuise met silikon-gebaseerde N-tipe transistors oortref.Soos die tyd verloop, verval Moore se wet egter geleidelik, en die vind van plaasvervangers vir silikongebaseerde materiale het 'n belangrike rigting geword vir die ontwikkeling van die inligtingsbedryf.Alhoewel koolstof -nanobuise as potensiële alternatiewe beskou word, bly daar baie uitdagings om transistors tydens tradisionele dopingprosesse te maak.
In 2007 het die akademikus Peng Lianmao se span 'n revolusionêre nie-doping-metode voorgestel om koolstof-nanobuis-CMOS-toestelle voor te berei en suksesvol koolstof-nanobuistransistors te vervaardig met prestasie wat die silikon-gebaseerde transistors van dieselfde grootte oorskry.Tien jaar later, in 2017, het die span navorsing gepubliseer oor die top-hek koolstof nanobube veld-effek-transistors by die 5-nanometer-tegnologieknoop in die wetenskap, wat die belangrike voordele van die toestel betref ten opsigte van intrinsieke prestasie en omvattende kragverbruiksaanwysers.
Toepassingsvooruitsigte van koolstofgebaseerde materiale in die mark
Marknavorsingsorganisasie Idtechex het daarop gewys dat namate die grootte van silikon-gebaseerde toestelle naby fisiese perke krimp, die buigsame verwerking van silikonmateriaal geleidelik knelpunte kry.Terselfdertyd bied deurbrake in koolstofgebaseerde materiale nuwe opsies vir buigsame elektronika.In die besonder word koolstofnanobuise (CNT's) en grafeen erken as ideale materiale op die gebied van buigsame elektronika vanweë hul uitstekende elektriese eienskappe, ligoordrag en smeebaarheid.
Breë vooruitsigte vir die gevorderde materiaalmark
Gevorderde materiale is 'n veld wat 'n verskeidenheid materiale dek, soos nanobuise, nanovesels, grafeen, ander tweedimensionele materiale, kwantumpunte, metamateriale, lugvaart, biomateriale, ens. Die ontwikkeling van materiaalinformatika en nuwe verwerkingsmetodes soos 3D-druken toevoegingsvervaardiging bied 'n sterk stukrag vir die bevordering van materiaalwetenskap.Die belangrikste eienskappe van hierdie materiale sluit in elektromagnetiese interferensie -afskerming, termiese bestuur, lae (of negatiewe) koolstofvoetspoor, en opto -elektroniese eienskappe, wat die evolusie van halfgeleier en gevorderde verpakkingsvervaardigingsprosesse sal dryf.Volgens die voorspelling van Idtechex sal hierdie gevorderde materiale 'n belangrike rol speel in die volgende ontluikende markte:
Elektriese voertuie: Die mark vir elektriese voertuie op land, see en lug sal na verwagting teen 2041 $ 2,3 triljoen bereik.
Draagbare toestelle: Die markgrootte sal na verwagting teen 2025 $ 138 miljard beloop.
Outonome voertuie (ADAS): Daar word verwag dat 25% van die passasiersvoertuigmyl teen 2042 deur outonome voertuie voltooi sal word.
Koolstofopname, gebruik en berging (CCUS): Teen 2040 sal die wêreldwye kapasiteit vir koolstofopname na verwagting 1,265 miljoen ton bereik.
5G en industrie 4.0: Die 5G -mark sal na verwagting teen 2032 $ 1 triljoen bereik.
ten slotte:
Die navorsing en ontwikkeling van koolstof -nanobuistransistors is nie net 'n groot deurbraak in halfgeleiertegnologie nie, maar word ook in die toekoms die breë ontwikkelingsvooruitsigte van materiale wetenskap bekendgestel.Namate meer navorsings- en toepassingsgevalle na vore kom, kan ons verwag dat die toepassing van koolstofgebaseerde materiale op verskeie velde 'n sleutelfaktor sal word in die bevordering van tegnologiese innovasie en industriële verandering.