碳奈米管電晶體的關鍵在於分支

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長期以來,科學家們一直對碳奈米管的電學特性感到好奇。碳奈米管是純碳製成的微小管狀物,其寬度小於頭髮絲。 現在,一個研究團隊公佈了一種改進的基於微小管的電晶體設計,這種設計可能會大大降低電晶體尺寸的下限。

由金氧半導體 (MOS) 製成的傳統電晶體的尺寸多年來一直在縮小,現在可以小到約 100 奈米。 這種縮小顯著提高了各種電子產品的速度和功率。 透過使用碳奈米管,加州大學聖地亞哥分校的 Prabhakar R. Bandaru 領導的團隊希望進一步縮小電晶體的尺寸——降至僅幾奈米厚。 “這些奈米管的小尺寸和顯著的開關行為使其成為新型電晶體的候選者,”他解釋道。

這種新型電晶體最初是作為規則的、筆直的奈米管生長的。 然後,該團隊使用含有鐵的催化劑顆粒,誘導從第一根細管中生長出第二根分支。 當連線到電觸點時,由此產生的 y 形奈米管會傳導電流,並且改變施加到管幹上的電壓量可以控制電子流過結點的流量。 這種新方法改進了以前的基於碳奈米管的電晶體,在以前的電晶體中,必須新增單獨的元件。 Bandaru 說:“我們可以合成奈米級的各種功能,在這種情況下,包括電路的三個元件——柵極、源極和漏極,而且我們不必費力地單獨製造和組裝它們。” 一份詳細介紹結果的報告已於昨天在《自然·材料》線上發表。

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