新型碳納米管的薄膜晶體管開發成功

20年時間能做什么？它足以讓人從幼嬰走到青年，也足以讓電子顯微鏡下觀察到的一種中空碳纖維，發育成為性能優異的新型功能材料和結構材料。碳納米管1991年首次被日本NEC公司發現后，其獨特的金屬和半導體導電性、極高的機械強度和較強的微波吸收能力等，立即受到物理、化學、材料學界和高新技術產業的強力追捧。《自然·納米技術》推介的這種薄膜晶體管，今天再次讓我們感知了一位生龍活虎的小伙子體內蘊藏著的無限潛能。

據美國物理學家組織網2月17日（北京時間）報道，最近，科學家研制出了金屬性和半導體性之間平衡達到最優化的新式碳納米管，并使用這種納米管制造出了薄膜晶體管（TFT），未來有望研制出諸如電子書和電子標簽等高性能、透明的柔性設備。

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　　日本名古屋大學的科學家孫東明（音譯）和同事以及芬蘭阿爾托大學科學家在最新一期《自然·納米技術》雜志上，介紹了用這種新碳納米管制造薄膜晶體管和柔性集成電路的研究。 123456

　　碳納米管的電子屬性可以分為金屬性和半導體性兩種，且這兩種屬性的碳納米管相互“粘連”成繩索狀或束狀，這時金屬性比半導體性還要強，而只有半導體性的納米管才可用作晶體管，這就使碳納米管的用途大打折扣。盡管金屬性可增加晶體管載荷子的運動能力，但它也能降低晶體管的開關頻率。 內容來自123456

　　最新研究中，科學家研發出了一種制造碳納米管的新方式，讓納米管的金屬性和半導體性之間的平衡達到了最優化。新納米管網絡中包含有直的、相對較長（10微米）的納米管（其中30%是金屬），而且，新網絡的納米管之間Y形接口比X形接口多，其電阻也更低。

　　科學家使用這種新納米管網絡制造出了薄膜晶體管，與以前的納米晶體管相比，新晶體管的載荷子運動能力和開關頻率都很高。研究人員表示，運動能力高主要得益于納米管網絡獨特的形態；開關頻率高則源于構造過程可以控制金屬納米管的密度，使其密度更低。

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　　科學家還制造出了能處理順序邏輯的集成電路，這是迄今為止首個基于碳納米管的順序邏輯集成電路。在該電路中，輸出值不僅取決于當前的輸入值，也取決于歷史輸入值，這使其具有存儲或者記憶能力。

　　該研究的聯合作者、名古屋大學教授大野裕表示，通過讓制造過程規模化并使用改進后的印刷技術，科學家可以使用這些基于納米管的薄膜晶體管，制造出廉價的柔性電子產品，比如智能手機和電子紙等。并有望在5年內實現商業化生產。

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