|
最近，科學家研制出了金屬性和半導體性之間平衡達到最優(yōu)化的新式碳納米管，并使用這種納米管制造出了薄膜晶體管（TFT），未來有望研制出諸如電子書和電子標簽等高性能、透明的柔性設備。 日本名古屋大學的科學家孫東明（音譯）和同事以及芬蘭阿爾托大學科學家在最新一期《自然·納米技術》雜志上，介紹了用這種新碳納米管制造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，這時金屬性比半導體性還要強，而只有半導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動能力，但它也能降低晶體管的開關頻率。 最新研究中，科學家研發(fā)出了一種制造碳納米管的新方式，讓納米管的金屬性和半導體性之間的平衡達到了最優(yōu)化。新納米管網(wǎng)絡中包含有直的、相對較長（10微米）的納米管（其中30%是金屬），而且，新網(wǎng)絡的納米管之間Y形接口比X形接口多，其電阻也更低。 科學家使用這種新納米管網(wǎng)絡制造出了薄膜晶體管，與以前的納米晶體管相比，新晶體管的載荷子運動能力和開關頻率都很高。研究人員表示，運動能力高主要得益于納米管網(wǎng)絡獨特的形態(tài)；開關頻率高則源于構造過程可以控制金屬納米管的密度，使其密度更低。 科學家還制造出了能處理順序邏輯的集成電路，這是迄今為止首個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、名古屋大學教授大野裕表示，通過讓制造過程規(guī)模化并使用改進后的印刷技術，科學家可以使用這些基于納米管的薄膜晶體管，制造出廉價的柔性電子產(chǎn)品，比如智能手機和電子紙等。并有望在5年內(nèi)實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。 |
