后摩尔时代的碳基电子技术:进展、应用与挑战

• 作者: 刘一凡 张志勇
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 碳纳米管 碳基电子技术 CMOS晶体管 集成电路
• 年，卷（期）: 2022,（6）
• 所属期刊栏目: 特邀综述|INVITED REVIEW
• 页码范围: 386-421
• 页数: 36页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.71.20212076

摘要

近六十年来,?以硅为核心材料的半导体技术,?特别是CMOS集成电路技术推动了人类信息社会的深刻变革,?但也逐渐接近其物理极限和工程极限,?全球半导体产业已经进入后摩尔时代.?半导体性碳纳米管具有高迁移率、超薄体等诸多优异的电学特性,?因此成为后摩尔时代新型半导体材料的有力候选.?基于碳纳米管的碳基电子技术历经二十余年发展,?在材料制备、器件物理和晶体管制备等基础性问题中也已经取得了根本性突破,?其产业化进程从原理上看已经没有不可逾越的障碍.?因此,?本文着重介绍了碳基电子技术在后摩尔时代的本征优势,?综述了碳基电子技术的基础性问题、进展和下一步的优化方向,?及其在数字集成电路、射频电子、传感器、三维集成和特种芯片等领域的应用前景.?最后,?本文还分析了碳基电子技术产业化进程中的综合性挑战,?并对其未来发展做出预测和展望.