在10厘米硅晶片上生产排列良好的CNT阵列的工艺

隶属于几家机构的一组研究人员开发了一种新工艺，可以在 10 厘米的硅晶片上生产排列良好的碳纳米管 (CNT) 阵列。在他们发表在《科学》杂志上的论文中，该小组描述了他们的工艺以及它与类似类型的硅设计相比有多好。

多年来，科学家们都知道硅处理器会达到物理极限的那一天，因为它们只能做得这么小。因此，科学家们一直在寻找可行的替代品。在这项新的努力中，的研究人员一直在研究使用 CNT 阵列替代硅的可能性。

碳纳米管本质上是一个原子厚的碳片，卷成管子。它们提供了在计算机芯片中使用的可能性，因为它们可以用作半导体。先前的努力表明，单个 CNT 可用于创建晶体管，但更好的方法是使用它们的对齐组。阻碍这种研究的挑战是生产具有这种精确应用所需的一致性程度的碳纳米管。另一个挑战是防止碳纳米管在加工过程中变成金属。在这项新的努力中，研究人员生产了比其他方法具有更高一致性的排列良好的 CNT 阵列，并报告说只有百万分之一变成金属。

该过程包括将碳纳米管放入甲苯溶剂中，然后添加聚合物以涂覆它们。接下来，碳纳米管通过离心机运行两次，通过半导体能力对它们进行分类。下一步骤涉及将所述CNT成液体溶液(用2-丁烯-1,4-二醇的少量一起)，然后浸渍在硅晶片到溶液中。溶液中的丁烯二醇涂覆在晶片上，而碳纳米管形成氢键。当晶片从溶液中取出时，碳纳米管沿着丁烯二醇和晶片之间形成的线自组装。最终的结果是在硅晶片上排列整齐的碳纳米管阵列。

该方法允许的密度为每微米 100 到 200，明显高于其他方法中的 47。该团队还通过使用覆盖 CNT 的硅晶片来构建场效应晶体管来测试他们的工艺，他们指出该晶体管的性能优于使用硅构建的类似晶体管。

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