據美國物理學家組織網2月2日（北京時間）報道，來自IBM、蘇黎世理（lǐ）工學（xué）院和（hé）美國普渡（dù）大學的工程師近日表示，他們構建出了首個10納米以下的（de）碳納米管（CNT）晶（jīng）體管，而這種尺寸（cùn）正是未來十年計（jì）算技術所需的。這種微型（xíng）晶體（tǐ）管能有效控製電流，在極低的（de）工作電壓下，仍能保持出眾的電流密度（dù），甚至（zhì）可超過同尺寸性能最好的矽晶體管的表現。相關研究報告發表在最（zuì）新一期的《納米快報》雜誌上。

      很多科研小組都致力研發小尺（chǐ）寸的晶體（tǐ）管，以切合未來計算技術對於更小、更密集的集成電路的需要。但（dàn）現有的矽基晶體管一旦尺寸縮（suō）小，就會失去有效控製電流的能力，即產生所謂（wèi）的“短溝道效（xiào）應”。

      在新研究中，科研人員舍棄矽改用單壁碳納米管進行（háng）實驗。碳納米管具有（yǒu）出色的電氣性能和（hé）僅（jǐn）為直徑1納米至2納米的超薄“身軀”，這使其在極短（duǎn）的通道（dào）長度內也能保持（chí）對電流的閘門（mén）控製，避免“短溝道效應”的生成。而IBM團隊研製的10納米以下碳納米管晶體管（guǎn）首次證明了這些優勢。

      科學家表示，理論曾預測超薄的碳納米管（guǎn）將失去對於電流的閘門控製，或減少輸（shū）出時的漏極（jí）電流飽（bǎo）和，而這都會導致性能的降低。此次研究的最大意義在於，證明了10納米以下的（de）碳納米管晶體管（guǎn）也能表現良好，且優於同等長度（dù）性能最佳的矽基晶體管，這標（biāo）誌著碳納米管可成為規（guī）模化生產晶體（tǐ）管的可行備選。

      工程師在同一個納米管上製造出若（ruò）幹個（gè）獨立的晶（jīng）體管，其中最小一個的通道（dào）長度僅為9納（nà）米，而這個晶體管（guǎn）也表現出了極好的轉換行為和漏極（jí）電流飽和，打破（pò）了理論（lùn）的預（yù）言。當與性能最佳，但設計和（hé）直（zhí）徑（jìng）不同的10納米以下矽基晶體管進（jìn）行對比時，9納米的碳（tàn）納（nà）米（mǐ）管晶體管具有的直徑歸一化（漏）電流密度，可（kě）達到矽晶體管的4倍以上。而且其所處的工作電壓僅（jǐn）為0.5伏，這對於降低能耗十分重要。此外，超薄碳（tàn）納米管晶體（tǐ）管的極高效能也（yě）顯示出了（le）其在未來計算技術中大規（guī）模使用的潛力。

    總（zǒng）編輯圈點

      沒人不愛便攜。所以電子元件抗拒不了“越（yuè）縮越小”的命運。但對於碳納米管晶體管，性能和尺寸卻在“鬧矛盾”：既往理論認為，如果縮到了15納米（mǐ）以下的長度，那載體有效質量（liàng）相對於其它半導體來說，就太小了，從而非常容易就隧穿和滲入設備??不受控製，這（zhè）是身為電子元件所最不被看好的。不過，現在工（gōng）程師們搞（gǎo）定了它，據其論文講，問（wèn）題（tí）發生在碳納米管金屬觸點的物理模型有所不足（zú），而此前的研究均忽視了這一點，沒人仔細觀察電子在通過（guò）那（nà）小小交界處時發生了什麽。