پژوهشگران چینی با استفاده از نانولوله‌کربنی موفق به ساخت ترانزیستوری با عملکرد بالا شدند. این ترانزیستور در مقیاس آزمایشگاهی ساخته شده است.
ساخت ترانزیستور با نانولوله‌کربنی در مقیاس آزمایشگاهی
یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه پکینگ موفق به ساخت ترانزیستور مبتنی بر نانولوله‌های کربنی شده که عملکرد مناسبی دارد. نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای با عنوان Scaling carbon nanotube complementary transistors to 5-nm gate lengths در نشریه Science به چاپ رسیده است. این گروه تحقیقاتی در این مقاله نشان دادند که چگونه می‌توان با استفاده از نانولوله کربنی ترانزیستور ساخت.
تمام افراد فعال در کسب و کار کامپیوتر از محدودیت‌های ترانزیستورهای سیلیکونی مطلع هستند، به طوری که با کوچک شدن ابعاد ترانزیستورها باید به دنبال جایگزینی برای سیلیکون بود. به همین دلیل محققان درصدد استفاده از نانولوله‌کربنی هستند؛ هرچند که این کار نیز با چالش‌هایی روبرو است.
در این پروژه محققان موفق شدند در مقیاس آزمایشگاهی اقدام به ساخت ترانزیستور با کمک نانولوله‌های کربنی کنند، هرچند این روش برای تولید انبوه مناسب نیست.
محققان برای ساخت این ترانزیستور از راهبرد جدیدی استفاده کردند. آنها به جای رشد نانولوله‌های کربنی با خواص مورد نظر، نانولوله‌های مختلفی را رشد داده و به شکل تصادفی روی سطح سیلیکون قرار داده و ترانزیستور تولید کردند. بنابراین نمی‌توان از این راهبرد برای تولید انبوه استفاده کرد، اما امکان ساخت ترانزیستور برای انجام آزمایش با این روش وجود دارد.
هنوز مشکل تولید انبوه با استفاده از الکترودهای رایج وجود دارد. این گروه تحقیقاتی یک روش جدید برای اچ کردن ورق‌های گرافنی ارائه کردند. نتیجه به دست آمده، ترانزیستور بسیار کوچکی است که با نصف ولتاژ رایج قادر به تولید جریان بالاتری نسبت به تراتزیستورهای استاندارد CMOS است. همچنین این ترانزیستور سریع‌تر از ترانزیستورهای رایج بوده که دلیل این امر تأخیر کوتاه در فرآیند سوئیچ است.
انجام این پروژه در چین اهمیت زیادی دارد؛ چرا که نشان می‌دهد سرمایه‌گذاری انجام شده روی تحقیقات نانولوله‌های کربنی در این کشور برای یافتن جایگزینی برای سیلیکون به نتیجه رسیده است.
ترانزیستورهای اثرمیدان مبتنی بر نانولوله‌کربنی که دارای دروازه‌ای به طول ۵ نانومتر است، می‌تواند عملکرد بهتری از همتایان سیلیکونی خود داشته باشد. این گروه نشان دادند استفاده از گرافن در کنار نانولوله کربنی سرعت کار این ترانزیستور را در ولتاژهای پایین افزایش می‌دهد.
