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加州柏克莱大学电子工程系与史丹佛大学化学系组成的合作团队,成功的制造出首具可行的、整合式金属氧化半导体(MOS)电路,能在电路上面直接成长碳纳米管,并且进行碳纳米管的自动化电性测试。此研究计划负责人Jeffrey
Bokor教授声称,在他们的研究工作之前,未见到任何有关能将碳纳米管与硅电路直接整合的研究报告。
目前由合成法所制造的碳纳米管,无法完全控制其电性,所以研究人员无法确定于每个生产批次中,拥有金属性质的碳纳米管与拥有半导体性质的碳纳米管各占多少比例。因此要分析一个批次碳纳米管的电性,极其费时,需要以人工方式逐一测试每根碳纳米管。
柏克莱与史丹佛的合作团队透过柏克莱大学的微制造实验室(Microfabrication
Laboratory)制造了一个含有金属氧化半导体(MOS)电路的芯片,能对上千根碳纳米管进行自动译码,测试其电性。
研究人员在电路平台上的岛状位置直接成长碳纳米管,电路平台包含了合成碳纳米管所必须的催化剂。芯片上的晶体管系以钼金属导线进行连接,以解决合成纳米管时所需要的高温问题。在此一平方公分的硅芯片上,上千根碳纳米管与线路连接,借着打开或关闭特定的开关,研究人员得以将单一的纳米管线路分离开来,因此能研判该根纳米管是否对通过系统的电流有所反应,据以判断其电性。
此篇论文引人之处在于碳纳米管能成功的与复杂的电路系统整合,进行电性测试,而且于测试超过两千根的碳纳米管时,电路仅需要22个控制信号。论文见于2004年元月美国化学学会刊出的
Nano Letters。
资料来源自 “科技之光”
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