石墨在半导体行业中将取代硅

碳在元素周期表中的独特位置，为CNT带来许多令人难以置信的特性。它们比钢硬，但比铝轻。它们显示出了在RAM，MEMS（微电子机械系统）、传感器和显示器方面应用的潜力。它们有望首先提高存储器然后是逻辑电路的密度、功率和可靠性。     

半导体硅特性显微FTIR测量技术研究

本文针对大规模集成电路应用需要，采用显微付里叶变换红外光谱仪研究了硅中的氧、碳含量，硼、磷硅玻璃中的硼、磷含量及外延层厚度的微区测量技术，在光孔尺寸为１００×１００μｍ级时，测量精度达到国标的要求，空间分辨率提高了近两个数量级。     

纳米集成电路用硅基半导体材料

随着超大规模集成电路设计线宽向纳米尺寸过渡，对半导体硅材料的性能和参数提出了更加严格的要求。本文阐述了绝缘体上硅(SOI)和锗硅(SiGe)等主要硅基半导体材料的研究进展，讨论了这些材料应用于纳米集成电路和微电子、光电子器件的经济技术前景。     

沟道迁移率全球最高的碳化硅半导体在日本问世

日本原子能研究所与独立行政法人产业技术综合研究所(以下简称产综研)，日前成功地联合开发出了采用碳化硅半导体底板的晶体管。作为晶体管性能指标的沟道迁移率(电子活动的难易度)，突破了实用化所要求的标准     

我国半导体硅材料的发展现状

叙述了我国半导体硅材料的发展现状及国外相比存在的差距，提出了发展我国硅材料的一些建议。     

Carbon nanotube electronics

We evaluate the potential of carbon nanotubes (CNTs) as the basis for a new nanoelectronic technology. After briefly reviewing the electronic structure and transport properties of CNTs, we discuss the fabrication of CNT field-effect transistors (CNTFETs) formed from individual single-walled nanotubes (SWCNTs), SWCNT bundles, or multiwalled (MW) CNTs. The performance characteristics of the CNTFETs are discussed and compared to those of corresponding silicon devices. We show that CNTFETs are very competitive with state-of-the-art conventional devices. We also discuss the switching mechanism of CNTFETs and show that it involves the modulation by the gate field of Schottky barriers at the metal-CNT junctions. This switching mechanism can account for the observed subthreshold and vertical scaling behavior of CNTFETs, as well as their sensitivity to atmospheric oxygen. The potential for integration of CNT devices is demonstrated by fabricating a logic gate along a single nanotube molecule. Finally, we discuss our efforts to grow CNTs locally and selectively, and a method is presented for growing oriented SWCNTs without the involvement of a metal catalyst.     

碳纳米管晶体管

随着传统的硅材料加工技术发展到极限,寻找替代硅的材料已迫在眉睫。碳纳米管因其优良的性能将成为替代硅的理想材料。本文介绍了以碳纳米管为基础的场效应晶体管的工作原理以及独特性能。与传统的金属-氧化物-半导体(MOS)场效应晶体管相比,由于碳纳米管具有单分子、准一维、高电流密度等优良特性,所以碳纳米管晶体管将很容易突破传统硅场效应晶体管的物理极限,并且在继续减小器件尺寸、解决耗能和散热问题方面具有优势。     

碳纳米管提升了功率半导体器件的性能

Infineon Technologies AG公司(位于德国慕尼黑)的研究人员已制作成功首款采用碳纳米管的功率半导体器件,在此之前人们一直认为这种器件不适合于功率应用中所使用的高电压和高电流。采用常规化学汽相淀积工艺生产的这种纳米管过去曾被用来试制功率晶体管。被用作LED或电机控制开关的这种试制器件由大约300个并行排列的纳米管组成,它能够在2.5V电压条件下提供2mA的电流。虽然人们已经在研究实验室里采用纳米管来制作电脑芯片用的晶体管,但这种场合中的电压则低了大约1000倍。研究小组的实验结果表明:采用碳纳米管制作的功率晶体管的开关…     

碳纳米管及其应用

综述了碳纳米管材料当前的研究状况、独特性质及其应用潜力,对碳纳米管材料的制备技术进行了简单介绍,详细说明了碳纳米管场致发射显示器的工作原理和制作技术、方法,讨论了碳纳米管材料在各种应用领域中的巨大应用前景,包括高强度复合材料、微机械、信息存储、纳米电子器件、平板场致发射显示器以及碳纳米管微操作等。利用碳纳米管材料制作的平板显示器具有优越的视觉性能,而且可以极大地降低生产成本。     

Carbon nanotube applications in microelectronics

The extraordinary characteristics of carbon nanotubes make them a promising candidate for applications in microelectronics. Catalyst-mediated chemical vapor deposition growth is very well suited for selective in-situ growth of nanotubes compatible with the requirements of microelectronics technology. This deposition method can be exploited for carbon nanotube vias. Semiconducting single-walled tubes can be successfully operated as carbon nanotube field effect transistors (CNTFET). A simulation of an ideal CNTFET is presented and compared with the requirements of the ITRS roadmap. Finally, we compare an upgraded CNTFET with the most advanced silicon metal oxide semiconductor field effect transistors and discuss integration issues.     

Carbon nanotube research suggests longer battery life

Experiments with carbon nanotubes, conducted at the University of North Carolina at Chapel Hill, show carbon nanotubes can contain roughly twice the energy density of graphite, making possible longer-lasting batteries. It also suggests that it should be possible to store more energy in batteries using the nanotubes rather than conventional graphite electrodes.     

碳纳米管原子力显微镜针尖的研究

本文研究了制作碳纳米管原子力显微镜针尖的方法和过程。在光学显微镜下，通过两个微工作台操纵将纯化后的多壁碳纳米管粘结在传统的原子力显微镜的Si针尖上。运用电蚀的方法优化碳管针尖的长度使其达到高分辨率的要求。我们运用制作的碳纳米管针尖在敲击模式下时G型免疫球蛋白进行扫描成像，结果显示了其典型的Y形结构，这是传统AFM的Si针尖无法获得的。     

硅基异质集成化合物半导体技术新进展

随着摩尔定律即将走向尽头,以及军民电子信息系统对多功能集成、高密度集成、小体积重量、低功耗、大带宽、低延迟等性能的持续追求,将多种化合物半导体材料体系(如GaN、InP、SiC等)的功能器件、芯片,与CMOS集成电路的芯片进行异质集成的技术正在拉开序幕,将在微电子、光电子等领域带来一场新的革命,硅基异质集成也被认为是发展下一代集成微系统的技术平台。本文梳理了射频微电子学与硅光子学领域中以化合物半导体为主的材料(或芯片)与硅半导体材料(或芯片)异质集成的最新进展,以期国内相关领域研究人员对国外的进展有一个比较全面的了解。     

Electronic transport properties of the armchair silicon carbide nanotube

The electronic transport properties of the armchair silicon carbide nanotube (SiCNT) are investigated by using the combined nonequilibrium Green's function method with density functional theory. In the equilibrium trans-mission spectrum of the nanotube, a transmission valley of about 2.12 eV is discovered around Fermi energy, which means that the nanotube is a wide band gap semiconductor and consistent with results of first principle calculations.More important, negative differential resistance is found in its current voltage characteristic. This phenomenon orig-inates from the variation of density of states caused by applied bias voltage. These investigations are meaningful to modeling and simulation in silicon carbide nanotube electronic devices.     

扶手椅型碳化硅纳米管的电子输运特性

采用结合密度泛函理论的非平衡格林函数法(4, 4)对扶手椅型碳化硅纳米管的电子输运特性进行了研究。碳化硅纳米管的平衡态透射谱的费米能级附近存在大约2.12 eV的透射谷,这表明碳化硅纳米管是宽带隙半导体材料,与第一性原理的计算结果是一致的;在非平衡态输运特性中,发现了微分负阻效应,该效应是偏压引起态密度变化的结果。论文的研究对碳化硅纳米管电子器件的建模与仿真具有较重要的意义。