研究人員使用電子顯微鏡將納米管變成微型晶體管

一個(gè)國(guó)際研究小組使用一種插入電子顯微鏡的獨(dú)特工具來制造一個(gè)比人類頭發(fā)寬度小 25,000 倍的晶體管。

這項(xiàng)發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的研究涉及來自、中國(guó)、俄羅斯和澳大利亞的研究人員，他們參與了五年前開始的項(xiàng)目。

領(lǐng)導(dǎo)該研究項(xiàng)目的昆士蘭大學(xué)材料科學(xué)中心聯(lián)合主任 Dmitri Golberg 教授表示，這一結(jié)果是“非常有趣的基礎(chǔ)發(fā)現(xiàn)”，可以為未來開發(fā)用于下一代先進(jìn)計(jì)算設(shè)備的微型晶體管開辟道路。

“在這項(xiàng)工作中，我們已經(jīng)證明可以控制單個(gè)碳納米管的電子特性，”Golberg 教授說。

研究人員通過同時(shí)施加一個(gè)力和低電壓來加熱一個(gè)由幾層組成的碳納米管，直到外管殼分離，只留下一個(gè)單層納米管，從而制造了這個(gè)微型晶體管。

然后熱量和應(yīng)變改變了納米管的“手性”，這意味著碳原子結(jié)合在一起形成納米管壁的單原子層的模式被重新排列。

連接碳原子的新結(jié)構(gòu)的結(jié)果是將納米管轉(zhuǎn)變?yōu)榫w管。

來自莫斯科國(guó)立科技大學(xué)的 Golberg 教授的團(tuán)隊(duì)成員創(chuàng)建了一個(gè)理論，解釋了在晶體管中觀察到的原子結(jié)構(gòu)和特性的變化。

主要作者、國(guó)際材料納米結(jié)構(gòu)中心的 Dai-Ming Tang 博士說，這項(xiàng)研究已經(jīng)證明了操縱納米管的分子特性來制造納米級(jí)電子器件的能力。

五年前，當(dāng) Golberg 教授領(lǐng)導(dǎo)該中心的研究小組時(shí)，唐博士開始從事該項(xiàng)目。

“半導(dǎo)體碳納米管有望用于制造節(jié)能納米晶體管以構(gòu)建超硅微處理器，”唐博士說。

“然而，控制單個(gè)碳納米管的手性仍然是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，它獨(dú)特地決定了原子幾何形狀和電子結(jié)構(gòu)。

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