第240章 国内外的碳基芯片进展

    与国外团队相对比，国内的圆明园职院团队走的则是另一条创新的路子。

    他们从碳管制造，组装工艺和元器件结构等方面入手，创造性地研发出一套高性能碳管COMS器件的无掺杂制造方法。

    最近更是取得了突破性的进展，首次制造出了5nm栅极碳纳米管CMOS器件，它的工作速度2倍于牙膏厂最新的商用硅晶体管，能耗却只有其的1/4，这表明了在10nm以下碳纳米管CMOS器件比硅基CMOS器件具有明显的性能优势。

    而且圆明园职院的团队在高性能碳基晶体管和高质量碳纳米管材料方面，对国外的团队具有明显的领先优势。

    另外，与国外的技术路线相比，国内的碳基芯片在生产工艺上也有很大的不同。

    国内目前的碳基芯片或者说集成电路的预计制备流程还十分初级和原始，完善的空间还很大，大概是这样的：

    第一步是把碳纳米管提纯到99.9999%，俗称6个9的纯度之后，得到半导体碳纳米管，只有这个纯度或者以上的碳纳米管才有可能用于集成电路。

    第二步则是要在晶圆上面亮度地排列碳纳米管。

    这一步国内使用的方法是维度限制自组装方法，先是把上一步提纯出来的碳纳米管分散在三氯乙烷里，随后再在分散液上滴上丁烯二醇，丁烯二醇会在三氯乙烷表面形成一个不互融的薄层。由于上一步提纯步骤在碳纳米管表面包裹了一层高分子，所以碳纳米管会在丁烯二醇和三氯乙烷的界面上平行排列。

    这时再把竖插在溶液中的晶圆缓缓垂直拉起，液体的表面张力会把这些碳纳米管平行地拉到晶圆上面，一微米的空间里面，甚至能够放下多达二百根碳纳米管。

    接下来再给碳纳米管两边增加源漏电极和门电极，把它真正变成一个晶体管，这些都需要用到光刻技术这些微加工技术。

    可领！

    是的，目前的碳基芯片还是一样需要使用光刻及电子束刻蚀等技术，才能得到纳米级的电子图形。

    并没有一些人想象的那么轻松，换了一种材料就可以甩开一切束缚。

    因为这种微观层面的加工能力是芯片所必须的。

    哪怕不用光刻机，也会有暗刻机、明刻机……

    陈神对此也早有心理准备，不过他还是希望能够找出一种不需要光刻机的工艺。

    毕竟纳米图形的加工能力也不是只有光刻机才拥有的。

    他如果等待国内光刻机研发的话，那完全就是浪费了他手上的碳基芯片技术。

    看完这些数据，继续往下翻，很快就让他发现了一篇不一样的论文。

    《DNA定向纳米制备高性能碳纳米管场效应晶体管》

    这同样是圆明园职院的一位教授所发表的论文。

    这篇论文以DNA模板法制备的平行碳纳米管阵列作为模型系统，开发了一种先固定后冲洗的方法，将基于碳纳米管阵列的效应晶体管关键传输性能指标提高了10倍以上。

    说人话，就是在高性能电子和生物分子自组装的界面上，这种方法可以用可伸缩的DNA生物模板来制作纳米级的电子图形。

    也就是说，不需要光刻机！