全球芯片风起云涌 中国应该这么干！

碳纳米管(CNT)是碳原子的管状结构。这些管状结构可以是单壁(SWNT)或多壁(MWNT)的，直径一般在几纳米的范围内。它们的电特性根据其分子结构而变化，介于金属和半导体之间。碳纳米管场效应晶体管( CNTFET)由两个通过CNT连接的金属触点组成。这些触点是晶体管的漏极和源极，栅极位于CNT的旁边或周围，并通过一层氧化硅分离。

基于纳米管的RAM是由Nantero公司开发的非易失性随机存取存储器的专有存储器技术(该公司也将此存储器称为NRAM)。理论上，NRAM可以达到DRAM的密度，同时提供类似于SRAM的性能。该领域未来最有希望应用于高性能计算机(HPC)的是碳纳米管场效应晶体管(CNTFET)、基于纳米管的RAM(或Nano-RAM)以及芯片冷却的改进等。CNT是非常好的导热体，因此，可以显著改善CPU芯片的散热。

（2）石墨烯晶体管及芯片技术

石墨烯是一种厚度为单一原子的二维结构的材料。石墨烯实现在半导体村底上生长被认为是一个重要的走向实用的里程碑。2010年，IBM研究人员展示了一种截止频率为100GHz的射频石墨烯晶体管。这是迄今为止石墨烯器件达到的最高频率。2014年， IBM Research的工程师开发出世界上最先进的石墨烯芯片，其性能比以前的石墨烯芯片高出10000倍。

除了用于制备RF器件，由于石墨烯制造方法实际上与标准硅CM0S工艺兼容，并且具有出色的导热和导电能力，因此未来有可能实现商用石墨烯计算机芯片。

(3)  金刚石晶体管及芯片技术

金刚石的加工方式可以和半导体类似，因此可以用来制备基于金刚石的晶体管。东京工业大学的研究人员制备了具有横向p-n结的金刚石结型场效应晶体管(JFET)。该器件具有优异的物理性能，如5.47eV的宽带隙，10MV/cm的高击穿电场(比4H-Si0和GaN高3-4倍)，以及20W/mK的高导热率(比4H-Si0和GaN高4-10倍)。目前制造的金刚石晶体管的栅极长度在几个微米范围内，与当前22nm技术相比仍偏大。为了实现高速工作的芯片(传播延迟的限制)，未来需要进一步减小栅极尺寸。

金刚石的高导热性比传统半导体材料高几个数量级，可以更快地散热，能解决3D芯片堆叠模块的温度问题，这样，预计基于金刚石的芯片能耗更低和高温工作能力更强。

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（编辑：惠州站长网）

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