CNT晶體管加速 碳納米管計(jì)算機(jī)初見端倪

使用單層碳納米管（CNT）作為半導(dǎo)體材料的CNT晶體管終于迎來了開發(fā)加速的時(shí)期，并出現(xiàn)了在芯片上集成CNT晶體管，將其作為初級(jí)計(jì)算機(jī)試制系統(tǒng)的嘗試。

美國斯坦福大學(xué)電子工程學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)副教授薩巴辛·米特拉（Subhaish Mitra）的研究室制作出了集成178個(gè)CNT晶體管的CNT微處理器。經(jīng)確認(rèn)，該處理器通過外接存儲(chǔ)器，能夠作為可編程的計(jì)算機(jī)運(yùn)行。

這臺(tái)CNT計(jì)算機(jī)沿襲現(xiàn)在的馮·諾伊曼計(jì)算機(jī)的基本構(gòu)成。工作頻率為1kHz，等同于1950年代初期使用晶體管的初級(jí)計(jì)算機(jī)
這種涂布型CNT晶體管是由NEC、技術(shù)研究聯(lián)盟單層CNT融合新材料研究開發(fā)機(jī)構(gòu)（TASC）、東京大學(xué)合作開發(fā)。“工作性能足以應(yīng)用于柔性顯示器、傳感膜的線控制電路”（NEC）。

NEC表示，主要的改善有兩處。一是電極的形成使用“超級(jí)噴墨（SIJ）法*”，使電極寬度從過去的大約50μm大幅縮小到了2μm。從而減少了柵極與源極/漏極的重疊，使寄生電容降低到了1/10。工作頻率則因此得到了大幅提升。

另一個(gè)改善之處，是大幅提高了利用電泳法分離溶液中金屬型與半導(dǎo)體型CNT的技術(shù)的精度。NEC之前采用的方法能夠?qū)雽?dǎo)體型CNT的純度提高到95％以上，但這種方法使用的CNT分散穩(wěn)定劑會(huì)成為雜質(zhì)殘留，提高晶體管性能的進(jìn)展不及預(yù)期。

這一次，通過把半導(dǎo)體型CNT的純度提高到98％以上，分散穩(wěn)定劑的殘留量減少到了過去的1/50。大幅提升了晶體管半導(dǎo)體層的品質(zhì)，輸出電流方面，原本-0.6μA的電流增加到了-6.2μA，達(dá)到了過去的10倍。