《全碳納電子器件與電路研究》是依託北京大學，由梁學磊擔任負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：全碳納電子器件與電路研究
- 項目負責人：梁學磊
- 項目類別：面上項目
- 依託單位：北京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在最新的（2008版）ITRS Roadmap中碳基納電子器件（包括碳納米管和石墨烯）被認為是最有潛力的beyond CMOS的積體電路方案並有可能在5－10後成為商業化產品。然而把碳納米管和石墨烯二者結合的的研究還沒有。本項目將從三個方面開展研究：（1）以單壁碳納米管為溝道，多壁碳納米管為互連線構建全碳納米管器件和電路；（2）通過微納加工把石墨烯加工成石墨烯條帶（GNR），製備出全石墨烯的器件和電路，並研究其量子效應；（3）以單壁碳納米管為溝道，石墨烯為互連線的全碳納米電子器件和電路。我們將研究器件的加工技術，發展新原理器件原型，提高器件性能，探索集成方法。爭取為後摩爾時代的積體電路技術做好準備。
結題摘要
本項目以構建碳納米管為溝道，石墨烯為互連線的全碳納電子器件和電路為牽引，致力於提高碳納米管電晶體的性能，發展石墨烯互連線的加工工藝,並研究器件的相關物理問題。為此，我們發現了一種碳基納電子器件最為理想的柵介質材料――氧化釔，利用這種柵介質製備出的碳納米管電晶體的室溫壓閾值擺幅達到了理論極限60mV/dec。首次製備了n型和p型分支完全對稱的雙極型碳納米管電晶體，成功展示了該器件在大信號模式下可以作為一個性能完美的倍頻器電路，性能遠遠高於傳統的倍頻器電路。發展了一種與現有矽基清洗技術兼容的石墨烯大面積高效率轉移技術，可以實現乾淨且無破損的轉移，實現了目前最高的器件加工成品率，為石墨烯電路的大規模製備奠定了基礎。提出了一種有效降低金屬－石墨烯接觸電阻的方法，有利於進一步提高石墨烯高頻器件的工作頻率。製備出了單壁碳納米管為溝道，石墨烯為互連線的全碳原型器件。這些成果為全碳納米積體電路的發展打下了良好的基礎。 項目執行期間發表SCI論文10篇（影響因子超過6.0的6篇，超過3.0的2篇），國際會議論文1片（EI收錄）。獲授權中國發明專利2項，申請中1項。
