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由中國多家機構的研究人員組成的研究小組開發出了一種新工藝，可以在10釐米的矽晶片上生產出排列整齊的碳納米管（CNT）陣列。在他們發表在《Science》雜誌上的論文中，該小組介紹了他們的工藝，以及與類似類型的矽設計相比，其效果如何。
科學家們多年前就已經知道，有一天矽處理器將達到物理極限，因為它們只能做得這麼小。正因為如此，科學家們一直在尋找一種可行的替代品。在這項新的努力中，中國的研究人員一直在研究用碳納米管陣列來替代矽的可能性。
碳納米管本質上是將原子厚的碳片捲成管狀。由於它們可以被製作成半導體，因此有可能被用於計算機晶片中。之前的研究表明，單個CNT可用於製造電晶體，但更好的方法是使用排列整齊的CNT組。阻礙這種研究的是，如何生產出具有這種精確應用所需的一致性程度的CNT，另一個挑戰是防止CNTs在加工過程中發生金屬化。在這項新的研究中，研究人員製造出了比其他方法一致性更高的CNT陣列，且只有100萬分之一的CNT變成了金屬。
該過程涉及將CNTs放入甲苯溶劑中，然後加入一種聚合物進行塗覆。接下來，將CNTs通過離心機進行兩次離心，然後按半導體能力進行分類。下一步是將CNTs放入溶液中（連同少量2-丁烯-1,4-二醇），然後將矽片浸入溶液中。溶液中的丁烯二醇包覆在矽片上，同時CNTs形成氫鍵。當矽片從溶液中取出時，CNTs沿著丁烯二醇和矽片之間形成的線自組裝。最終的結果是在矽片上形成了一個對齊的CNTs陣列。
該方法允許每微米的密度在100到200之間，比其他方法中的47個明顯增加。該團隊還通過使用他們的CNT覆蓋的矽晶圓製造了一個場效應電晶體，測試了他們的工藝，他們指出，該電晶體的性能優於使用矽製造的類似電晶體。
論文標題為《high-density semiconducting carbon nanotube arrays for high-performance electronics》。