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IBM在1条碳纳米管上形成环形振荡器

http://cn.newmaker.com 4/10/2006 10:07:00 AM 佳工机电网

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展厅 13	PCB/其它元器件展厅 PCB线路板, IGBT模块, PIM功率模块, 可控硅模块, 红外线接收头, ...

IBM研发部门IBM Research日前宣布，首次在一条单层碳纳米管上形成了环形振荡器电路，并且成功使之运行在52MHz工作频率下。据称，与过去使用多条碳纳米管试制的环形振荡器相比，工作频率高出了5～6位数。此项成果刊发在2006年3月24日发行的《科学》杂志上。

利用碳纳米管形成的晶体管与硅等传统半导体相比，不仅可得到更高的电流密度，而且由于直径只有数nm，因此更容易实现电路的微细化。从原理上来说，有可能制成工作频率达THz级的电路。

此次试制的环形振荡器电路大多是作为供半导体厂商对使用新的生产工艺和材料的芯片进行测试的试金石来试制的。“目前，科学工作者太过分看重单个碳纳米管晶体管的制作与改良了。我们则能够通过试制的环形振荡器，测试碳纳米管电子在完整电路中所能达到的潜力”（IBM Research公司负责科技开发工作的副总裁T.C. Chen）。

IBM Research的研究人员在长18μm的SWCNT（单层碳纳米管）上分别形成了6个p型和n型FET。n型FET和p型FET的金属栅分别使用的是铝（Al）和钯（Pd）。并利用这2种FET在1条SWCNT上试制了6个CMOS转换器（图1）。由其中的5个CMOS转换器形成了环形振荡器电路，剩余的一个则用来消除测量仪器的影响。使该电路发生了振荡，结果在工作电压VDD＝0.5V条件下振荡频率达到了13MHz，在VDD＝0.92V的条件下则实现了52MHz（延迟时间为1.9ns）的振荡频率。

不过，目前来讲仍与硅形成的环形振荡器的振荡频率相差4位数以上。据IBM Research称，振荡频率受电路的寄生电容控制，实际上碳纳米管具有更大的潜力。

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