碳纳米管在电子领域中的应用

2025-06-20

纳米电子器件核心组件

1. 场效应晶体管(FET)

优势:碳纳米管的直径仅为纳米级,电子迁移率可达 10⁴–10⁵ cm²/(V・s),远超硅材料(约 1500 cm²/(V・s)),且具有极低的功耗和良好的柔韧性,适合制备高频、高速电子元件。

应用场景:

用于制造下一代超微型芯片,推动摩尔定律延续,例如 IBM 已研发出基于碳纳米管的 1nm 节点晶体管,性能优于传统硅基器件。

柔性电子器件(如可折叠手机、电子皮肤)中的核心开关元件,可在弯曲状态下保持稳定导电性能。

2. 纳米导线与互联线

特性:电导率高达 10⁸ S/m,为铜的 100 倍以上,且直径可缩小至 1nm 以下,解决传统金属导线在纳米尺度下的电阻增大、发热等问题。

应用场景:

芯片内部纳米级电路互联,降低 RC 延迟(电阻 - 电容效应),提升芯片运算速度。

柔性电路中的透明导电线路,例如用于柔性显示屏的电极连接线。


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