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揭秘IBM碳纳米技术:单芯片上万晶体管

发布时间:2012-11-08 16:13:00 来源:中关村在线 作者:王迪
关键字:ibm 晶体管 碳纳米 芯片

  根据国外报道,蓝色巨人IBM正通过使用标准的主流半导体工艺,将一万多个碳纳米管打造的晶体管精确放置在了一颗芯片内,并且通过了测试。

IBM新型碳纳米技术:单芯片上万晶体管

  碳纳米管溶液

  众所周知,芯片行业根据摩尔定律发展:从微米单位到纳米单位,从以往的90纳米到65纳米到现在的32纳米。但随着工艺的加强,良品率逐渐降低,IBM寻找新的材料,可以替代传统芯片中的硅以便延续摩尔定律。

IBM新型碳纳米技术:单芯片上万晶体管

  碳纳米管模型

IBM新型碳纳米技术:单芯片上万晶体管

  排列在氧化铪沟槽中的碳纳米管

  计算机模型显示了碳纳米管是怎样在暴露的二氧化铪沟槽中与一种特殊料材涂层相结合的。

揭秘IBM碳纳米技术:单芯片上万晶体管

  碳纳米管安置示范

  暗线是碳纳米管,它们有时会被置于沟槽中,但也并不总是如此。IBM放置碳纳米管的准确度越高,它们就越有可能被用在计算机芯片的半导体器件中。IBM目前放置碳纳米的管密度为每平方厘米1亿个。

  从资料了解,碳纳米管有着优于硅的天然属性,特别适合在几千个原子的尺度上建造纳米级晶体管,其中的电子也可以比硅晶体管方便转移,实现更快速的数据传输。

揭秘IBM碳纳米技术:单芯片上万晶体管

  IBM碳纳米管自组装技术

  IBM的制造工艺通过化学胶合将碳纳米管与暴露的二氧化铪沟槽连结。

揭秘IBM碳纳米技术:单芯片上万晶体管

  碳纳米管的芯片晶圆

  IBM的研究员Hongsik Park正在检查一个放置了碳纳米管的芯片晶圆。

  IBM的碳纳米技术成果表明,在预定的基底位置上用大量的碳纳米管晶体管蚀刻集成电路,其中隔离半导体纳米管、在晶圆上放置高密度碳材料设备尤为关键,因为最终商业性芯片需要集成数以几十亿晶体管。

揭秘IBM碳纳米技术:单芯片上万晶体管

  IBM碳纳米管检测芯片

  IBM的技术可以在两个电触点之间放置单个碳纳米管 ,有时也可以放置成对的个碳纳米管,这是晶体管制造工艺的重要部分。

  可见,IBM通过在碳纳米管涂上一种表面活性剂用化学处理过的氧化铪(HfO2)和二氧化硅(SiO2)制作基底,其中沟槽部分使用氧化铪,再将基底放到碳纳米管溶液里,纳米管就会通过化学键附着到氧化铪沟槽里,最终得以在单个芯片上制造上万个晶体管。


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