美國(guó)《科學(xué)》雜志近日刊登了北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院彭練矛和張志勇課題組在碳納米管電子學(xué)領(lǐng)域取得的世界級(jí)突破：首次制備出5納米柵長(zhǎng)的高性能碳納米晶體管，并證明其性能超越同等尺寸的硅基CMOS(互補(bǔ)金屬—氧化物—半導(dǎo)體)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，將晶體管性能推至理論極限。
　　

　　因主流硅基CMOS技術(shù)面臨尺寸縮減的限制，20多年來(lái)，科學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界一直在探索各種新材料和新原理的晶體管技術(shù)，但沒(méi)有機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)10納米的新型CMOS器件。據(jù)了解，課題組經(jīng)過(guò)10多年研究，開發(fā)出無(wú)摻雜制備方法，研制的10納米碳納米管頂柵CMOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其p型和n型器件在更低工作電壓(0.4V)下，性能均超過(guò)了目前最好的硅基CMOS?，F(xiàn)在，他們又克服尺寸縮小的工藝限制，成功開發(fā)出5納米柵長(zhǎng)碳納米晶體管。
　　

　　課題組全面比較了碳納米管CMOS器件的優(yōu)勢(shì)和性能潛力。研究表明，與相同柵長(zhǎng)的硅基CMOS器件相比，碳納米管CMOS器件具有10倍左右的速度和動(dòng)態(tài)功耗綜合優(yōu)勢(shì)，以及更好的可縮減性。
 

　　他們還研究了器件整體尺寸的縮減及其對(duì)器件性能的影響，將碳管器件的接觸電極長(zhǎng)度縮減到25納米，在保證性能的前提下，制備出整體尺寸為60納米的碳納米晶體管，并且成功演示整體長(zhǎng)度為240納米的碳管CMOS反相器，這是目前實(shí)現(xiàn)的最小納米反相器電路。