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一维碳纳米管的二维范德瓦耳斯组装

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张智淳, 史志文, 张广宇. 2025: 一维碳纳米管的二维范德瓦耳斯组装, 物理, 54(5): 356-358. doi: 10.7693/wl20250507
引用本文: 张智淳, 史志文, 张广宇. 2025: 一维碳纳米管的二维范德瓦耳斯组装, 物理, 54(5): 356-358. doi: 10.7693/wl20250507
shu
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一维碳纳米管的二维范德瓦耳斯组装

  • 1 上海交通大学物理与天文学院 人工结构及量子调控教育部重点实验室 上海 200240;

  • 2 上海交通大学 李政道研究所 上海 201210;

  • 3 中国科学院物理研究所 北京凝聚态物理国家研究中心 北京 100190;

  • 4 松山湖材料实验室 广东 523808

    • 通讯作者: 史志文，email:zwshi@sjtu.edu.cn;  张广宇，email:gyzhang@iphy.ac.cn
    Corresponding authors: ; 

  • 摘要: 单壁碳纳米管是一种管状的碳分子，直径仅为1 nm左右，是最广为人知的一维材料。自20世纪90年代被实验发现以来，其独特的结构吸引了众多科学家的关注，优异的电学性能使其被视为下一代计算机芯片的理想候选沟道材料。碳纳米管应用于芯片技术具有如下几个优势，包括远超传统硅材料的电子迁移率(更高的响应速度)、在低电压下工作的能力(降低晶体管功耗)及其在沟道长度小于10 nm的器件中表现出卓越的短沟道效应免疫能力。2013年，研究人员制造了世界上第一台完全基于碳纳米管薄膜晶体管的计算机。虽然该计算机结构简单且运行缓慢，但对于碳基电子系统来说，这是一个巨大的进步。2019年，研究人员制作了更加复杂的基于碳纳米管的处理器，并在上面成功运行了16位系统，标志着碳纳米管在制造商用芯片方面取得了重大进展。2020年，研究人员使用加工硅半导体设计的商业设备成功制成了圆晶级的碳纳米管晶体管，证明了碳基芯片的制造与已有的硅基芯片产线兼容，进一步推动了碳基芯片的应用。
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出版历程
  • 收稿日期:  2025-04-25

一维碳纳米管的二维范德瓦耳斯组装

    通讯作者: 史志文，email:zwshi@sjtu.edu.cn; 
    通讯作者: 张广宇，email:gyzhang@iphy.ac.cn
  • 1 上海交通大学物理与天文学院 人工结构及量子调控教育部重点实验室 上海 200240;
  • 2 上海交通大学 李政道研究所 上海 201210;
  • 3 中国科学院物理研究所 北京凝聚态物理国家研究中心 北京 100190;
  • 4 松山湖材料实验室 广东 523808
  • 收稿日期:  2025-04-25

摘要: 单壁碳纳米管是一种管状的碳分子，直径仅为1 nm左右，是最广为人知的一维材料。自20世纪90年代被实验发现以来，其独特的结构吸引了众多科学家的关注，优异的电学性能使其被视为下一代计算机芯片的理想候选沟道材料。碳纳米管应用于芯片技术具有如下几个优势，包括远超传统硅材料的电子迁移率(更高的响应速度)、在低电压下工作的能力(降低晶体管功耗)及其在沟道长度小于10 nm的器件中表现出卓越的短沟道效应免疫能力。2013年，研究人员制造了世界上第一台完全基于碳纳米管薄膜晶体管的计算机。虽然该计算机结构简单且运行缓慢，但对于碳基电子系统来说，这是一个巨大的进步。2019年，研究人员制作了更加复杂的基于碳纳米管的处理器，并在上面成功运行了16位系统，标志着碳纳米管在制造商用芯片方面取得了重大进展。2020年，研究人员使用加工硅半导体设计的商业设备成功制成了圆晶级的碳纳米管晶体管，证明了碳基芯片的制造与已有的硅基芯片产线兼容，进一步推动了碳基芯片的应用。

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