基于新型碳納米管的薄膜晶體管問世

【資料簡介】

基于新型碳納米管的薄膜晶體管問世

zui近，科學(xué)家研制出了金屬性和半導(dǎo)體性之間平衡達(dá)到*化的新式碳納米管，并使用這種納米管出了薄膜晶體管（TFT），未來有望研制出諸如電子書和電子標(biāo)簽等高性能、透明的柔性設(shè)備。

日本名古屋大學(xué)的科學(xué)家孫東明（音譯）和同事以及芬蘭阿爾托大學(xué)科學(xué)家在一期《自然·納米技術(shù)》雜志上，介紹了用這種新碳納米管薄膜晶體管和柔性集成電路的研究。

碳納米管的電子屬性可以分為金屬性和半導(dǎo)體性兩種，且這兩種屬性的碳納米管相互“粘連”成繩索狀或束狀，這時金屬性比半導(dǎo)體性還要強(qiáng)，而只有半導(dǎo)體性的納米管才可用作晶體管，這就使碳納米管的用途大打折扣。盡管金屬性可增加晶體管載荷子的運(yùn)動能力，但它也能降低晶體管的開關(guān)頻率。

研究中，科學(xué)家出了一種碳納米管的新方式，讓納米管的金屬性和半導(dǎo)體性之間的平衡達(dá)到了*化。新納米管網(wǎng)絡(luò)中包含有直的、相對較長（0微米）的納米管（其中30%是金屬），而且，新網(wǎng)絡(luò)的納米管之間Y形接口比X形接口多，其電阻也更低。

科學(xué)家使用這種新納米管網(wǎng)絡(luò)出了薄膜晶體管，與以前的納米晶體管相比，新晶體管的載荷子運(yùn)動能力和開關(guān)頻率都很高。研究人員表示，運(yùn)動能力高主要得益于納米管網(wǎng)絡(luò)*的形態(tài)；開關(guān)頻率高則源于構(gòu)造過程可以控制金屬納米管的密度，使其密度更低。

科學(xué)家還出了能處理順序邏輯的集成電路，這是迄今為止*基于碳納米管的順序邏輯集成電路。在該電路中，輸出值不僅取決于當(dāng)前的輸入值，也取決于歷史輸入值，這使其具有存儲或者記憶能力。

該研究的聯(lián)合作者、名古屋大學(xué)教授大野裕表示，通過讓過程規(guī)模化并使用改進(jìn)后的印刷技術(shù)，科學(xué)家可以使用這些基于納米管的薄膜晶體管，出廉價的柔性電子產(chǎn)品，比如智能手機(jī)和電子紙等。并有望在5年內(nèi)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。