北大科研团队在《科学》杂志发表的成果,标志着碳管电子学领域、以及碳基半导体工业化的共同难题被攻克。科研团队表示,如果碳基信息器件技术,可以充分利用碳管在物理、电子、化学和机械方面的特殊优势,就有希望生产出性能优、功耗低的芯片。
课题组采用多次聚合物分散和提纯技术得到超高纯度碳管溶液,并结合维度限制自排列法,在4英寸基底上制备出密度为120 /μm、半导体纯度高达99.9999%、直径分布在1.45±0.23 nm的碳管阵列,从而达到超大规模碳管集成电路的需求。
基于这种材料,批量制备出场效应晶体管和环形振荡器电路,100nm栅长碳管晶体管的峰值跨导和饱和电流分别达到0.9mS/μm和1.3mA/μm(VDD=1 V),室温下亚阈值摆幅为90mV/DEC。
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