微電子學(xué)技術(shù)調(diào)研報(bào)告-資料下載頁(yè)
2025-08-04 00:19本頁(yè)面
【正文】 如此優(yōu)良的開關(guān)特性使得碳納米管足以勝任傳統(tǒng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的角色。 碳納米管晶體管輸出特性碳納米管晶體管完全有能力實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的功能。由于碳納米管晶體管也是利用柵壓控制導(dǎo)電通道的開啟或關(guān)閉來實(shí)現(xiàn)晶體管的放大或整流作用，所以也應(yīng)該是一種新型的場(chǎng)效應(yīng)晶體管。 碳納米管的開關(guān)特性 對(duì)于碳納米管最重要的發(fā)現(xiàn)之一就是其開關(guān)特性，即半導(dǎo)體納米管中的電流能夠在外加電場(chǎng)的控制下實(shí)現(xiàn)從“開啟”到“關(guān)閉”或相反的轉(zhuǎn)變。這正是碳納米管能夠作為場(chǎng)效應(yīng)晶體管溝道的物理基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管是靠柵壓控制三維溝道的夾斷或?qū)▉韺?shí)現(xiàn)開關(guān)特性的，顯然具有一維結(jié)構(gòu)的碳納米管不可能采用同樣的原理。當(dāng)所有的通道都參與了導(dǎo)電后，總的電導(dǎo)就無法隨柵壓的變化進(jìn)一步提高，這也是作為溝道的碳納米管的獨(dú)特性質(zhì)。早期的碳納米管晶體管已經(jīng)表明碳納米管能夠完成傳統(tǒng)硅材料MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的功能，但是就性能而言顯然還不能讓人滿意，表現(xiàn)在跨導(dǎo)值太低，使得增益不能滿足大于1的條件，這些都嚴(yán)重限制了碳納米管晶體管在邏輯電路中的使用。理論上提高碳納米管晶體管的性能主要從三方面入手：降低接觸電阻，提高柵極電場(chǎng)對(duì)碳納米管的效率和減小溝道長(zhǎng)度?？偨Y(jié)與展望： 綜上所述，我們介紹了微電子學(xué)的歷史，集成電路的發(fā)展趨勢(shì)和未來發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。隨著集成電路微型化的不斷發(fā)展，芯片的尺度越來越小以致不得不考慮量子效應(yīng)，這使得傳統(tǒng)半導(dǎo)體工藝面臨巨大挑戰(zhàn)。納米技術(shù)則是使未來集成電路進(jìn)一步微型化的重要手段。本文主要介紹了碳納米晶體管，說明納米技術(shù)是使摩爾定律在二十一世紀(jì)繼續(xù)延續(xù)的關(guān)鍵。然而，盡管碳納米管晶體管已在室溫下取得了很好的工作特性，但是由于納米加工技術(shù)尤其是納米定位技術(shù)的制約，很難將碳納米管放置到準(zhǔn)確的位置，這就使得碳納米管晶體管現(xiàn)階段很難取代傳統(tǒng)的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的地位。但我們有理由相信，在不久的將來，隨著納米科技的進(jìn)一步發(fā)展，以碳納米管等新型納米材料為基礎(chǔ)的納米器件必將淘汰傳統(tǒng)的半導(dǎo)體器件，從而引起信息技術(shù)，特別是微電子技術(shù)的重大變革和發(fā)展。
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