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Sciscape新聞報導

[Jan 07, 2004]

物理:能進行碳奈米管合成與電性自動化測試的整合性金屬氧化半導體電路


編輯 HCC 報導

加州柏克萊大學電子工程系與史丹佛大學化學系組成的合作團隊,成功的製造出首具可行的、整合式金屬氧化半導體(MOS)電路,能在電路上面直接成長碳奈米管,並且進行碳奈米管的自動化電性測試。此研究計劃負責人Jeffrey Bokor教授聲稱,在他們的研究工作之前,未見到任何有關能將碳奈米管與矽電路直接整合的研究報告。

目前由合成法所製造的碳奈米管,無法完全控制其電性,所以研究人員無法確定於每個生產批次中,擁有金屬性質的碳奈米管與擁有半導體性質的碳奈米管各佔多少比例。因此要分析一個批次碳奈米管的電性,極其費時,需要以人工方式逐一測試每根碳奈米管。

柏克萊與史丹佛的合作團隊透過柏克萊大學的微製造實驗室(Microfabrication Laboratory)製造了一個含有金屬氧化半導體(MOS)電路的晶片,能對上千根碳奈米管進行自動解碼,測試其電性。

研究人員在電路平台上的島狀位置直接成長碳奈米管,電路平台包含了合成碳奈米管所必須的催化劑。晶片上的電晶體係以鉬金屬導線進行連接,以解決合成奈米管時所需要的高溫問題。在此一平方公分的矽晶片上,上千根碳奈米管與線路連接,藉著打開或關閉特定的開關,研究人員得以將單一的奈米管線路分離開來,因此能研判該根奈米管是否對通過系統的電流有所反應,據以判斷其電性。

此篇論文引人之處在於碳奈米管能成功的與複雜的電路系統整合,進行電性測試,而且於測試超過兩千根的碳奈米管時,電路僅需要22個控制信號。論文見於2004年元月美國化學學會刊出的 Nano Letters。

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