基于高密度单一取向碳纳米管的的高性能电子器件

单壁碳纳米管（CNTs）能够应用在小于10nm的集成电路的制备中，然而大面积、高密度并且取向良好的CNTs阵列却难以获得。近期，来自北京大学的彭练矛团队，通过将随机分散了CNTs的4英寸晶圆浸入1,4丁烯二醇中并缓慢拉出获得了取向良好的CNTs阵列（<9°），CNTs的密度在每平方微米100-200个之间。基于这种单壁碳管制备的顶栅场效应晶体管相比于同栅长传统MOS晶体管具有更好的性能，在1V的驱动电压下，其开态电流可达1.3mA/μm，而其跨导为0.9mS/μm，室温下亚阈值摆幅为90 mV/dec。利用这种CNTs批量制备的五阶环形振荡器电路具有超过8GHz的震荡频率。相关结果为基于CNTs的电学器件的设计与加工提出了一个新的途径，对高效CNTs大规模集成电路的发展具有重要的意义。相关研究内容发表在, Science, 368, 850–856 (2020)上。

相关链接：https://science.sciencemag.org/content/368/6493/850.full