摩爾定律仍適用？IBM研制9nm碳納米管

▲穿透式電子顯微鏡(TEM)影像橫截面顯示具有一端鍵合觸點(diǎn)的碳納米管晶體管，其觸點(diǎn)長(zhǎng)度低于10nm

Doherty對(duì)于IBM的“焊接”技術(shù)印象深刻，認(rèn)為這將為IBM帶來競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。其方式是在碳納米管自對(duì)準(zhǔn)于晶體管通道以前，以鉬涂布碳納米管兩端。然后加熱整個(gè)組裝至華氐1,562度(850℃而完成“焊接”過程，從而熔融鉬并轉(zhuǎn)化成為碳化物——一種可制作出優(yōu)質(zhì)埃級(jí)觸點(diǎn)的導(dǎo)體。

開關(guān)電流切換率達(dá)10,000

“這項(xiàng)焊接/碳化物的新發(fā)現(xiàn)似乎是唯一有利于金屬的硅工藝，而且不會(huì)產(chǎn)生氧化的問題，或是蕭特基阻障層特性帶來不必要的步進(jìn)電壓閾值。而IBM的方法可實(shí)現(xiàn)10,000的開關(guān)電流切換率，”Doherty指出，“其他嘗試連接至納米管的方式可能隨時(shí)間進(jìn)展而產(chǎn)生各種不同的電阻與導(dǎo)電特性，使其只能停留在實(shí)驗(yàn)室階段。IBM的這項(xiàng)成果為實(shí)現(xiàn)真正的碳納米管結(jié)構(gòu)鋪路，使其能夠利用經(jīng)驗(yàn)證可行的硅微影技術(shù)。”

▲圖中顯示在相同納米管上一組具有不同觸點(diǎn)幾何的組件，證實(shí)了這種觸點(diǎn)尺寸可加以微縮，而不至于降低組件性能

IBM目前只能用其革命性“焊接”技術(shù)生產(chǎn)p型晶體管，但聲稱這些組件可運(yùn)作得比FinFET更好。據(jù)漢述仁透露，該公司的下一步是在隧道終端使用光源，打造出n型組件，讓CMOS碳納米管晶體管可在3nm節(jié)點(diǎn)時(shí)進(jìn)行制造，屆時(shí)硅FinFET將達(dá)到5nm節(jié)點(diǎn)。

“IBM的內(nèi)部目標(biāo)是在5nm節(jié)點(diǎn)時(shí)準(zhǔn)備就緒，并成為3nm節(jié)點(diǎn)一直到埃級(jí)以后的最佳選擇，”漢述仁表示。

據(jù)Doherty表示，IBM的成果為延續(xù)摩爾定律帶來了新希望，因?yàn)閷?duì)于“焊接”技術(shù)來說，目前還沒有什么不可突破的微縮問題。Doherty并將IBM的這項(xiàng)“焊接”技術(shù)稱為“同軸連接”(coaxial connection)技術(shù)。

“隨著摩爾定律的持續(xù)推向極限，硅晶變得越來越低效，而9nm通道的碳納米管技術(shù)為業(yè)界帶來了勇氣和信心，讓他們知道還有可替代的半導(dǎo)體路徑存在，”Doherty強(qiáng)調(diào)，“同時(shí)，我也很少看到IBM的科學(xué)論文中有這么多研究人員共同帶來了貢獻(xiàn)。他們的目標(biāo)是在十年內(nèi)付諸生產(chǎn)，但我相信他們一定想盡可能更快達(dá)成�！�

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