據(jù)報道，一個國際研究小組將一種獨(dú)特的工具插入到電子顯微鏡中，創(chuàng)造了一個只有人的頭發(fā)寬度1/25000的晶體管。這項研究成果已發(fā)表在《科學(xué)》雜志上，來自日本、中國、俄羅斯和澳大利亞的研究人員參與了這項于五年前開始的項目。

　　領(lǐng)導(dǎo)該研究項目的昆士蘭大學(xué)材料科學(xué)中心聯(lián)合主任Dmitri Golberg教授指出，這項成果是一個“非常有趣的基礎(chǔ)性發(fā)現(xiàn)”，它可能會為未來幾代先進(jìn)計算設(shè)備的微型晶體管的發(fā)展開辟一條道路。

　　“在這項工作中，我們已經(jīng)證明了控制單個碳納米管的電子特性是可能的，”他補(bǔ)充說。

　　研究人員通過同時施加一個力和低電壓，加熱由幾層組成的碳納米管，直到外管殼分離并只留下一個單層納米管，從而創(chuàng)造出了微型晶體管。在此過程中，熱量和應(yīng)變改變了納米管的“相似性”，這意味著碳原子連接在一起形成納米管壁的單原子層的模式被重新排列。連接碳原子的新結(jié)構(gòu)的結(jié)果是，納米管被轉(zhuǎn)化為一個晶體管。

　　研究論文的第一作者、來自日本國際材料納米架構(gòu)中心的Dai-Ming Tang博士表示，這項研究證明了操縱納米管的分子特性來制造納米級電氣設(shè)備的能力。Tang博士于五年前開始從事該項目。

　　“半導(dǎo)體碳納米管在制造高能效的納米晶體管、從而構(gòu)建超越硅的微處理器方面非常有發(fā)展前景。然而，控制單個碳納米管的特性仍是一個巨大的挑戰(zhàn)，它獨(dú)特地決定了原子的幾何形狀和電子結(jié)構(gòu)。在這項工作中，我們通過加熱和機(jī)械應(yīng)變來改變金屬納米管段的局部特性、設(shè)計并制造了碳納米管分子內(nèi)晶體管。”他補(bǔ)充道。

　　Golberg教授則表示，這項研究展示了創(chuàng)造微型晶體管的基礎(chǔ)科學(xué)，這是朝著建立超越硅微處理器邁出的有希望的一步。晶體管用于切換和放大電子信號，通常被稱為包括計算機(jī)在內(nèi)的所有電子設(shè)備的“構(gòu)建塊”。比如蘋果對外公布的，為未來iPhone手機(jī)提供動力的芯片包含有150億個晶體管。

　　幾十年來，計算機(jī)行業(yè)一直專注于開發(fā)越來越小的晶體管，但面臨著硅的局限性。近年來，研究人員在開發(fā)納米晶體管方面取得了重大進(jìn)展。納米晶體管非常小，數(shù)以百萬計的納米晶體管可以裝在一個大頭針的頭部。

　　“晶體管小型化到納米級，是現(xiàn)代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)和納米技術(shù)的一大挑戰(zhàn)，”Golberg教授說，“目前的發(fā)現(xiàn)，雖然不適合大規(guī)模生產(chǎn)微型晶體管，但顯示了一種新的制造原理，并開辟了一個新的領(lǐng)域。”