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Wie brechen Kohlenstoffbasis-Halbleiter durch?
Im vergangenen halben Jahrhundert folgt die Halbleiterindustrie die Flugbahn des Moores Gesetz, um sich mit hoher Geschwindigkeit zu entwickeln. Heutzutage kann die Methode der Verbesserung der Chipleistung einfach durch ein Upgrade des Prozesses die Bedürfnisse der Zeit nicht mehr vollständig erfüllen, und die Halbleiterindustrie ist allmählich in die "Post-Moore-Ära" eingegeben. Das Aufkommen der Post-Moore-Ära hat die Entwicklung der integrierten Schaltkreisbranche Chinas neue Entwicklungsmöglichkeiten mitgebracht. China Electronics News hat eine Reihe von Berichten zur "Erkundung der disruptiven Technologien integrierter Schaltkreise in der Post-Moore-Ära" eingeführt, um die potenziellen störenden Technologien der integrierten Schaltkreise zu sortieren. Diskutieren Sie den Entwicklungsstatus, industrielle Probleme und zukünftige Perspektiven jeder Technologie.
Mit dem Chip-Fertigungsprozess, der sich mit 2 Nanometern nähert, ist das Potenzial von Chipmaterialien auf Siliziumbasis grundsätzlich gewonnen, und es kann nicht den Bedürfnissen der zukünftigen Entwicklung der Industrie erfüllen. Die Verwendung neuer Materialien wird als grundlegende Lösung für Programme auf Chipleistung erfasst. Wenn das MOORE-Gesetz wirklich fehlschlägt, dürften Siliziumbasis-Chips, die allmählich körperliche Grenzen nähern, in einer Situation sein, in der sich keinerlei Hinsicht befindet. In diesem Fall werden kohlenstoffbasierte Halbleiter-Halbleiter der Erlöser sein, der uns die Szene von "einem neuen Dorf" zeigt? Wie kohlenbeinbasierte Halbleiter basierende Halbleiter aus dem "Glasraum" des Labors aussteigen und ihr Potenzial wirklich erkennen, ist immer noch der Fokus auf Aufmerksamkeit und Schwierigkeiten, die der Industrie konfrontiert sind.
Kohlenstoffbasierte Halbleiter haben einzigartige Vorteile
Nach Moore-Gesetz wird die "goldene Regel" der Halbleiterindustrie die Leistung von Halbleiterchips auf Siliziumbasis alle 18 bis 24 Monate verdoppeln. Wenn die Chipgrößen jedoch weiterhin schrumpfen, insbesondere wenn das Niveau der Chip-Fertigungstechnologie in den 5-Nanometer-Knoten eintritt, beginnt die Entwicklung von Siliziumchips an vielen körperlichen Einschränkungen, und die Industrie hat sich allmählich aufgetaucht, "Moores Gesetz ist tot" und " Technologie auf Siliziumbasis ist zu Ende gekommen. " Und andere Ansichten. Kohlenstoffbasierte Halbleiter gelten als einer der störenden Technologien in der post-Moore-Ära.
Kohlenstoffbasis Halbleiterbasis ist ein Halbleitermaterial, das auf der Grundlage von Nanomaterialien auf Kohlenstoffbasis entwickelt wurde, dargestellt durch Kohlenstoffnanoröhren (CNT) und Graphen. Der ITRS-Forschungsbericht hat deutlich darauf hingewiesen, dass der zukünftige Forschungsfokus der Halbleiterindustrie auf die elektronische Kohlebasis konzentriert.
Um Moore's Law fortzusetzen, haben die Forscher weiterhin neue Materialien und neue Gerätestrukturen erkunden. Welche Vorteile hat im Vergleich zu traditioneller Siliziumbasis, welche Vorteile mit kohlenstoffbasierten Halbleitern, die unzählige wissenschaftliche Forscher "konkurrieren" hingezogen haben?
Das technische Personal des integrierten integrierten Treiberforschungsinstituts in Peking erzählte zuvor dem Reporter von "China Electronics News", dass die technologische Kohlenstoff-basierte Technologie eine bessere Leistung und einen geringeren Stromverbrauch als die Technologie auf Siliziumbasis hat. Beispielsweise werden erwartet, dass Kohlenstoff-basierte Chips mit dem 90-Nanometer-Prozess mit dem 28-Nanometer-Technologieknoten 28-Nanometer-Technologie-Technischen Nase entspricht. Chips entsprechen dem Knoten des 7-Nanometer-Technologie.
Ma Yaobin, ein Forscher am Institut für integrierte Schaltkreise, Ccid Think Tank, nahm Carbon Nanoröhren als Beispiel, um Reporter aus China Electronics News über die technologischen Vorteile von Kohlenstoff-Basis-Halbleitern zu zeigen. "CNT (Carbon Nanotube) hat eine extrem hohe Trägermobilität, eine sehr dünne Körpergröße und eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit. Im Vergleich zu den Prozessoren mit Siliziumbasis können die Betriebsgeschwindigkeit und der Energieverbrauch von CNFET-basierten Prozessoren beide etwa 3% haben. Der Vorteil von zwei Mal, das heißt, der Vorteil des Energieverzögerungsprodukts (EDV) von etwa 9 mal. " Ma Yaobin erzählte Reportern.
Die Verwendung von Graphenmaterialien ist auch ein starker Beweis für die Vorteile von Kohlenstoffbasis-Halbleitern. Ma Yaobin wies auf Reporter hin, dass Graphen hervorragende Merkmale wie hohe Trägermobilität und gute Wärmeleitfähigkeit aufweist, wodurch Graphen-Transistoren eine hohe Signalübertragungsgeschwindigkeit und eine gute Wärmeableitung erhalten können. In Zukunft wird erwartet, dass Graphen eine wichtige Rolle bei der Realisierung kleinerer Chips, der Verbindung mit kleinerer Größe, 3D-Packungsverbindung und der Optimierung der Chipwärmeableitung.
Die Morgendämmerung der Kohlenstoff-Nanotube-Technologie
In der Tat hat die Verfolgung der Menschen und die Erkundung von Halbleitermaterialien mit Kohlenstoffbasis nicht nur in den letzten Jahren begonnen. Die Kohlenstoff-Nanotube-Technologie mit neuen Materialien hat immer die Aufmerksamkeit unzähligen Wissenschaftlern angezogen. Im Jahr 1991 entdeckte der japanische Physiker Sumio IIJima, der als ausländischer Akademiker der chinesischen Akademie der Wissenschaften gewählt wurde, unerwartet Kohlenstoffnanoröhren entdeckte, als er ein hochauflösendes Getriebeelektronenmikroskop verwendete, um Kohlefaserprodukte zu beobachten, die von der Bogenmethode erzeugt werden. Gemäß seinen Beobachtungen bestehen Kohlenstoffnanoröhren aus Kohlenstoffmolekülen, die in einer röhrenförmigen Form angeordnet sind, die als eine einzige Schicht aus Graphit betrachtet werden kann, die in einen "Zylinder" eingerollt wird, der aus Kohlenstoffmaterialien wie Graphitstangen von einem Special hergestellt werden muss Methode.
Im August 2019 machte ein Forschungsergebnis von Kohlenstoffnanoröhren erneut die "Hello-, World" -Schrette von Zeichen, die jedem Programmierer ein globales Sensation vertraut ist. Ein in der Zeitschrift der Zeitschrift der Zeitschrift veröffentlichte Zeitschrift zeigte, dass Max Shulaker und seine Kollegen des Massachusetts-Instituts der Technologie in den Vereinigten Staaten einen Kohlenstoff-Nanotugen-Mikroprozessor konzentrierten. Dieser Mikroprozessor ist ein 16-Bit-Mikroprozessor, der mit mehr als 14.000 Kohlenstoff-Nanotube (CNT) -transistoren hergestellt ist. Das Design- und Fertigungsverfahren überwindet die vorherigen Herausforderungen, die sich auf Kohlenstoffnanoröhren beziehen, und wird voraussichtlich das Silizium in fortgeschrittenen mikroelektronischen Geräten sein. Bringen Sie eine leistungsstarke Alternative mit. Dieser Mikroprozessor wurde als "RV16x-Nano" genannt und erfolgreich ein Programm im Test ausgeführt, das eine Nachricht erzeugt: "Hallo, Welt! Ich bin RV16xnano, aus Kohlenstoffnanoröhren."
Ma Yaobin erzählte Reportern, dass Forscher von TSMC, Stanford University und der University of California, San Diego, auch gemeinsam ein Top-Gate-CNFET (Carbon Nanotube Field Effect Transistor) mit einer Gatellänge von 10nm und einem Substhreshold-Swing von 68 MV / DEC entwickelt haben.
Im vergangenen Jahr ergab das Team von Akademikern der chinesischen Akademie der Wissenschaften und der Professoren der Departement der Elektronik der Peking-Universität Peng Lianmao und Professor Zhang Zhiyongs wichtige Forschungsergebnisse auf kohlebasierten Halbleitermaterialien der Branche neue Hoffnung in der Post-Moor-Ära . Am 22. Mai, 2020 veröffentlichte das Team in der Wissenschaftsmagazin eine Papier-Halbleiter-Kohlenstoff-Nanotube mit hoher Dichte-Halbleiter-Kohlenstoff-Nanotube, die die neueste Entwicklung mehrerer Reinigung mit mehreren Reinigungs- und Dimensions-begrenzten Selbstmontage-Methoden einführt. Die Methode löst die Probleme der Materialreinheit, der Dichte und der Fläche, die lange die Herstellung von Halbleitermaterialien auf Kohlenstoffbasis geplagt haben.
Der Fortschritt der Forschung zu kohlenstoffbasierten Halbleitern ist nicht immer reibungsloses Segeln. Nach den "großen Wellen", die in diesem Bereich von einigen Institutionen und Unternehmen in diesem Bereich stilltet. Bereits 2014 machte IBM kühne Rhetorik und sagte, dass es mit Kohlenstoffnanoröhren einsetzen würde, um Chips 5-mal schneller als bis 2020 zu erzeugen, aber es gibt keinen weiteren Fortschritt in Forschung und Entwicklung.
Kohlenstoffbasis und Siliziumbasis müssen unterschiedlich entwickelt werden
Obwohl in Kohlenstoffbasis, die durch Kohlenstoffnanoröhren und Graphen dargestellt werden, viele technische Vorteile haben, und das Marktpotenzial ist für alle offensichtlich, es gibt immer noch viele Schwierigkeiten in der hochwertigen, Massenproduktion und der praktischen Anwendung von Kohlenstoffbasis-Halbleitern.
Es ist nicht leicht, dass Kohlenstoffröhrchen dünne Filme zum Verarbeiten von VLSI-Schaltungen bildet. Professor Wan Qing der Schule der elektronischen Wissenschaft und des Engineerings der Nanjing-Universität der Nanjing-Universität drückte den Reporter von "China Electronics News" aus: Wenn es direkt gerichtet ist, ist es schwierig, einen perfekten Halbleiter-Kohlenstoff-Röhrenfilm mit hoher Dichte zu erhalten; Um den Bedürfnissen des großen Bereichs (12-Zoll) (12-Zoll) -Schrat-Maßstab sehr groß integrierte integrierte Schalttechnologie zu erfüllen, können Massenherstellung und Produktausbeute Herausforderung werden.
Wan Qing ist der Ansicht, dass, obwohl ein einzelner Kohlenstoffbasis bereits gut geht, im Vergleich zu integrierten Silicium-integrierten Schaltkreisen, mit Kohlenstoff-basierten Halbleitern noch bestimmte Probleme in der ultra-großen Integration und der industriellen Integration von Nano-Scale aufweisen. In Bezug auf herkömmliche integrierte Schaltungsanwendungen können Kohlenstoffröhrenschaltungen derzeit nicht mit Siliziumbasis konkurrieren, so dass Kohlenstoffbasis-Halbleiter-Halbleiter differenzierte Entwicklung benötigen. Es wird erwartet, dass es in der Zukunft einen Ausweg in neuen Feldern wie Sensing- und flexiblen Systemen finden.
Ma Yaobin erzählte Reportern, dass die Chargenvorbereitung der ultra-hohen Halbleiterreinheit (99,9999%), inline (Orientierungswinkel) <9°), high density (100-200/μm), and large-area uniform CNT array film currently exists. Difficulties, which hinder the rapid application of CNFET in the field of integrated circuits. "In terms of purity, the current prepared CNTs will have the symbiosis phenomenon of semiconductors and metal CNTs, and the appearance of metal CNTs will cause serious degradation of the electrical performance of devices and chips." Ma Yaobin said.
In Bezug auf Graphen sagte Ma Yaobin, dass das Nullband-Spalt-Merkmal von intrinsischem Graphen das Graphen-Transistor-Schaltverhältnis sehr klein macht, der auch die Anwendung von Kohlenstoffbasis-Halbleitern in Logikschaltungen einschränkt.
Vom "idealen Wert" des Labors bis zur großen Anwendungsanwendung auf dem Markt ist der Weg zur Industrialisierung von Halbleitern von Kohlenstoffbasis lang und schwierig. Xu Zheng, ein Professor an der School of Science der Peking Jiaotong University, sagte dem Reporter von "China Electronics News", dass derzeit kohlenstoffbasierte Halbleitermaterialien auf kohlenstoffbasierten Halbleitermaterialien physikalische Eigenschaften erreicht haben, aber um Geräte zu machen, müssen sie sich viel unterziehen Prozesspolieren. "Technologierealisierung und die Gewährleistung der Kostenleistung sind die Voraussetzungen für die Industrialisierung von Halbleitern auf Kohlenstoffbasis." Trotz der Schwierigkeiten und Herausforderungen ist Xu Zheng immer noch voller Hoffnung auf die Zukunft von Kohlenstoffhalbleiter. "Wenn das Entwicklungsniveau der zugehörigen Ausrüstung verbessert wird, kann die Halbleiterindustrie basierende Halbleiterindustrie mit der Unterstützung von Industrialisierungsgeräten möglich, um Kohlenstoffbasis-Halbleiter aufzunehmen, um eine große und industrialisierte Entwicklung zu erreichen."
Auf der langen Reise des Angriffs von Kohlenstoffhalbleitern muss die Industrie interne Fähigkeiten kultivieren und eine systematische Anhäufung von Technologie bilden. Vor ein paar Tagen äußerte sich das Team des Academician Peng Lianmao auch die Bereitschaft, Dinge zu tun, die auf Reporter niedrig sind. Dies kann in der Lage sein, von der Seite zu erklären, dass, wenn die Halbleiterindustrie der Kohlenstoffbasis die Weiterentwicklung erreichen soll, die Industrie immer noch auf Forschung und Entwicklung konzentrieren muss und auf der Erde sein muss.
Mit dem Chip-Fertigungsprozess, der sich mit 2 Nanometern nähert, ist das Potenzial von Chipmaterialien auf Siliziumbasis grundsätzlich gewonnen, und es kann nicht den Bedürfnissen der zukünftigen Entwicklung der Industrie erfüllen. Die Verwendung neuer Materialien wird als grundlegende Lösung für Programme auf Chipleistung erfasst. Wenn das MOORE-Gesetz wirklich fehlschlägt, dürften Siliziumbasis-Chips, die allmählich körperliche Grenzen nähern, in einer Situation sein, in der sich keinerlei Hinsicht befindet. In diesem Fall werden kohlenstoffbasierte Halbleiter-Halbleiter der Erlöser sein, der uns die Szene von "einem neuen Dorf" zeigt? Wie kohlenbeinbasierte Halbleiter basierende Halbleiter aus dem "Glasraum" des Labors aussteigen und ihr Potenzial wirklich erkennen, ist immer noch der Fokus auf Aufmerksamkeit und Schwierigkeiten, die der Industrie konfrontiert sind.
Kohlenstoffbasierte Halbleiter haben einzigartige Vorteile
Nach Moore-Gesetz wird die "goldene Regel" der Halbleiterindustrie die Leistung von Halbleiterchips auf Siliziumbasis alle 18 bis 24 Monate verdoppeln. Wenn die Chipgrößen jedoch weiterhin schrumpfen, insbesondere wenn das Niveau der Chip-Fertigungstechnologie in den 5-Nanometer-Knoten eintritt, beginnt die Entwicklung von Siliziumchips an vielen körperlichen Einschränkungen, und die Industrie hat sich allmählich aufgetaucht, "Moores Gesetz ist tot" und " Technologie auf Siliziumbasis ist zu Ende gekommen. " Und andere Ansichten. Kohlenstoffbasierte Halbleiter gelten als einer der störenden Technologien in der post-Moore-Ära.
Kohlenstoffbasis Halbleiterbasis ist ein Halbleitermaterial, das auf der Grundlage von Nanomaterialien auf Kohlenstoffbasis entwickelt wurde, dargestellt durch Kohlenstoffnanoröhren (CNT) und Graphen. Der ITRS-Forschungsbericht hat deutlich darauf hingewiesen, dass der zukünftige Forschungsfokus der Halbleiterindustrie auf die elektronische Kohlebasis konzentriert.
Um Moore's Law fortzusetzen, haben die Forscher weiterhin neue Materialien und neue Gerätestrukturen erkunden. Welche Vorteile hat im Vergleich zu traditioneller Siliziumbasis, welche Vorteile mit kohlenstoffbasierten Halbleitern, die unzählige wissenschaftliche Forscher "konkurrieren" hingezogen haben?
Das technische Personal des integrierten integrierten Treiberforschungsinstituts in Peking erzählte zuvor dem Reporter von "China Electronics News", dass die technologische Kohlenstoff-basierte Technologie eine bessere Leistung und einen geringeren Stromverbrauch als die Technologie auf Siliziumbasis hat. Beispielsweise werden erwartet, dass Kohlenstoff-basierte Chips mit dem 90-Nanometer-Prozess mit dem 28-Nanometer-Technologieknoten 28-Nanometer-Technologie-Technischen Nase entspricht. Chips entsprechen dem Knoten des 7-Nanometer-Technologie.
Ma Yaobin, ein Forscher am Institut für integrierte Schaltkreise, Ccid Think Tank, nahm Carbon Nanoröhren als Beispiel, um Reporter aus China Electronics News über die technologischen Vorteile von Kohlenstoff-Basis-Halbleitern zu zeigen. "CNT (Carbon Nanotube) hat eine extrem hohe Trägermobilität, eine sehr dünne Körpergröße und eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit. Im Vergleich zu den Prozessoren mit Siliziumbasis können die Betriebsgeschwindigkeit und der Energieverbrauch von CNFET-basierten Prozessoren beide etwa 3% haben. Der Vorteil von zwei Mal, das heißt, der Vorteil des Energieverzögerungsprodukts (EDV) von etwa 9 mal. " Ma Yaobin erzählte Reportern.
Die Verwendung von Graphenmaterialien ist auch ein starker Beweis für die Vorteile von Kohlenstoffbasis-Halbleitern. Ma Yaobin wies auf Reporter hin, dass Graphen hervorragende Merkmale wie hohe Trägermobilität und gute Wärmeleitfähigkeit aufweist, wodurch Graphen-Transistoren eine hohe Signalübertragungsgeschwindigkeit und eine gute Wärmeableitung erhalten können. In Zukunft wird erwartet, dass Graphen eine wichtige Rolle bei der Realisierung kleinerer Chips, der Verbindung mit kleinerer Größe, 3D-Packungsverbindung und der Optimierung der Chipwärmeableitung.
Die Morgendämmerung der Kohlenstoff-Nanotube-Technologie
In der Tat hat die Verfolgung der Menschen und die Erkundung von Halbleitermaterialien mit Kohlenstoffbasis nicht nur in den letzten Jahren begonnen. Die Kohlenstoff-Nanotube-Technologie mit neuen Materialien hat immer die Aufmerksamkeit unzähligen Wissenschaftlern angezogen. Im Jahr 1991 entdeckte der japanische Physiker Sumio IIJima, der als ausländischer Akademiker der chinesischen Akademie der Wissenschaften gewählt wurde, unerwartet Kohlenstoffnanoröhren entdeckte, als er ein hochauflösendes Getriebeelektronenmikroskop verwendete, um Kohlefaserprodukte zu beobachten, die von der Bogenmethode erzeugt werden. Gemäß seinen Beobachtungen bestehen Kohlenstoffnanoröhren aus Kohlenstoffmolekülen, die in einer röhrenförmigen Form angeordnet sind, die als eine einzige Schicht aus Graphit betrachtet werden kann, die in einen "Zylinder" eingerollt wird, der aus Kohlenstoffmaterialien wie Graphitstangen von einem Special hergestellt werden muss Methode.
Im August 2019 machte ein Forschungsergebnis von Kohlenstoffnanoröhren erneut die "Hello-, World" -Schrette von Zeichen, die jedem Programmierer ein globales Sensation vertraut ist. Ein in der Zeitschrift der Zeitschrift der Zeitschrift veröffentlichte Zeitschrift zeigte, dass Max Shulaker und seine Kollegen des Massachusetts-Instituts der Technologie in den Vereinigten Staaten einen Kohlenstoff-Nanotugen-Mikroprozessor konzentrierten. Dieser Mikroprozessor ist ein 16-Bit-Mikroprozessor, der mit mehr als 14.000 Kohlenstoff-Nanotube (CNT) -transistoren hergestellt ist. Das Design- und Fertigungsverfahren überwindet die vorherigen Herausforderungen, die sich auf Kohlenstoffnanoröhren beziehen, und wird voraussichtlich das Silizium in fortgeschrittenen mikroelektronischen Geräten sein. Bringen Sie eine leistungsstarke Alternative mit. Dieser Mikroprozessor wurde als "RV16x-Nano" genannt und erfolgreich ein Programm im Test ausgeführt, das eine Nachricht erzeugt: "Hallo, Welt! Ich bin RV16xnano, aus Kohlenstoffnanoröhren."
Ma Yaobin erzählte Reportern, dass Forscher von TSMC, Stanford University und der University of California, San Diego, auch gemeinsam ein Top-Gate-CNFET (Carbon Nanotube Field Effect Transistor) mit einer Gatellänge von 10nm und einem Substhreshold-Swing von 68 MV / DEC entwickelt haben.
Im vergangenen Jahr ergab das Team von Akademikern der chinesischen Akademie der Wissenschaften und der Professoren der Departement der Elektronik der Peking-Universität Peng Lianmao und Professor Zhang Zhiyongs wichtige Forschungsergebnisse auf kohlebasierten Halbleitermaterialien der Branche neue Hoffnung in der Post-Moor-Ära . Am 22. Mai, 2020 veröffentlichte das Team in der Wissenschaftsmagazin eine Papier-Halbleiter-Kohlenstoff-Nanotube mit hoher Dichte-Halbleiter-Kohlenstoff-Nanotube, die die neueste Entwicklung mehrerer Reinigung mit mehreren Reinigungs- und Dimensions-begrenzten Selbstmontage-Methoden einführt. Die Methode löst die Probleme der Materialreinheit, der Dichte und der Fläche, die lange die Herstellung von Halbleitermaterialien auf Kohlenstoffbasis geplagt haben.
Der Fortschritt der Forschung zu kohlenstoffbasierten Halbleitern ist nicht immer reibungsloses Segeln. Nach den "großen Wellen", die in diesem Bereich von einigen Institutionen und Unternehmen in diesem Bereich stilltet. Bereits 2014 machte IBM kühne Rhetorik und sagte, dass es mit Kohlenstoffnanoröhren einsetzen würde, um Chips 5-mal schneller als bis 2020 zu erzeugen, aber es gibt keinen weiteren Fortschritt in Forschung und Entwicklung.
Kohlenstoffbasis und Siliziumbasis müssen unterschiedlich entwickelt werden
Obwohl in Kohlenstoffbasis, die durch Kohlenstoffnanoröhren und Graphen dargestellt werden, viele technische Vorteile haben, und das Marktpotenzial ist für alle offensichtlich, es gibt immer noch viele Schwierigkeiten in der hochwertigen, Massenproduktion und der praktischen Anwendung von Kohlenstoffbasis-Halbleitern.
Es ist nicht leicht, dass Kohlenstoffröhrchen dünne Filme zum Verarbeiten von VLSI-Schaltungen bildet. Professor Wan Qing der Schule der elektronischen Wissenschaft und des Engineerings der Nanjing-Universität der Nanjing-Universität drückte den Reporter von "China Electronics News" aus: Wenn es direkt gerichtet ist, ist es schwierig, einen perfekten Halbleiter-Kohlenstoff-Röhrenfilm mit hoher Dichte zu erhalten; Um den Bedürfnissen des großen Bereichs (12-Zoll) (12-Zoll) -Schrat-Maßstab sehr groß integrierte integrierte Schalttechnologie zu erfüllen, können Massenherstellung und Produktausbeute Herausforderung werden.
Wan Qing ist der Ansicht, dass, obwohl ein einzelner Kohlenstoffbasis bereits gut geht, im Vergleich zu integrierten Silicium-integrierten Schaltkreisen, mit Kohlenstoff-basierten Halbleitern noch bestimmte Probleme in der ultra-großen Integration und der industriellen Integration von Nano-Scale aufweisen. In Bezug auf herkömmliche integrierte Schaltungsanwendungen können Kohlenstoffröhrenschaltungen derzeit nicht mit Siliziumbasis konkurrieren, so dass Kohlenstoffbasis-Halbleiter-Halbleiter differenzierte Entwicklung benötigen. Es wird erwartet, dass es in der Zukunft einen Ausweg in neuen Feldern wie Sensing- und flexiblen Systemen finden.
Ma Yaobin erzählte Reportern, dass die Chargenvorbereitung der ultra-hohen Halbleiterreinheit (99,9999%), inline (Orientierungswinkel) <9°), high density (100-200/μm), and large-area uniform CNT array film currently exists. Difficulties, which hinder the rapid application of CNFET in the field of integrated circuits. "In terms of purity, the current prepared CNTs will have the symbiosis phenomenon of semiconductors and metal CNTs, and the appearance of metal CNTs will cause serious degradation of the electrical performance of devices and chips." Ma Yaobin said.
In Bezug auf Graphen sagte Ma Yaobin, dass das Nullband-Spalt-Merkmal von intrinsischem Graphen das Graphen-Transistor-Schaltverhältnis sehr klein macht, der auch die Anwendung von Kohlenstoffbasis-Halbleitern in Logikschaltungen einschränkt.
Vom "idealen Wert" des Labors bis zur großen Anwendungsanwendung auf dem Markt ist der Weg zur Industrialisierung von Halbleitern von Kohlenstoffbasis lang und schwierig. Xu Zheng, ein Professor an der School of Science der Peking Jiaotong University, sagte dem Reporter von "China Electronics News", dass derzeit kohlenstoffbasierte Halbleitermaterialien auf kohlenstoffbasierten Halbleitermaterialien physikalische Eigenschaften erreicht haben, aber um Geräte zu machen, müssen sie sich viel unterziehen Prozesspolieren. "Technologierealisierung und die Gewährleistung der Kostenleistung sind die Voraussetzungen für die Industrialisierung von Halbleitern auf Kohlenstoffbasis." Trotz der Schwierigkeiten und Herausforderungen ist Xu Zheng immer noch voller Hoffnung auf die Zukunft von Kohlenstoffhalbleiter. "Wenn das Entwicklungsniveau der zugehörigen Ausrüstung verbessert wird, kann die Halbleiterindustrie basierende Halbleiterindustrie mit der Unterstützung von Industrialisierungsgeräten möglich, um Kohlenstoffbasis-Halbleiter aufzunehmen, um eine große und industrialisierte Entwicklung zu erreichen."
Auf der langen Reise des Angriffs von Kohlenstoffhalbleitern muss die Industrie interne Fähigkeiten kultivieren und eine systematische Anhäufung von Technologie bilden. Vor ein paar Tagen äußerte sich das Team des Academician Peng Lianmao auch die Bereitschaft, Dinge zu tun, die auf Reporter niedrig sind. Dies kann in der Lage sein, von der Seite zu erklären, dass, wenn die Halbleiterindustrie der Kohlenstoffbasis die Weiterentwicklung erreichen soll, die Industrie immer noch auf Forschung und Entwicklung konzentrieren muss und auf der Erde sein muss.