2017年電子行業(yè)十大技術(shù)突破

　　科技的發(fā)展已然超越我們的想象，技術(shù)的創(chuàng)新不斷令我們咋舌。回顧2017年，我們可以看到納米級LED突破芯片間傳輸速率限制、世界首款72層3D NAND問世以及1nm工藝制造出現(xiàn)等一系列技術(shù)的不斷突破，為未來時(shí)代譜寫新的篇章。值此背景之下，OFweek電子工程網(wǎng)小編為各位讀者總結(jié)了其中十項(xiàng)最新的技術(shù)突破，以供大家了解電子行業(yè)最前沿的發(fā)展趨勢。

　　一、石墨烯打造OLED電極獲重大突破

　　2017年1月初，研究人員通過石墨烯制造出OLED電極，這也為石墨烯在OLED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展拉開了序幕。據(jù)了解，石墨烯擁有高畫質(zhì)、柔性超薄、高對比、低能耗等特點(diǎn)，它能打造硬度優(yōu)良、導(dǎo)電優(yōu)秀、柔性觸控、超級透明的優(yōu)秀觸控面板材料。而這次研究人員用石墨烯打造OLED電極就是一項(xiàng)重大突破。

　　據(jù)專家介紹，附著到OLED的電極尺寸約為2cm x1cm，它使用化學(xué)氣相沉積(CVD)工藝制造，其中甲烷和氫氣被泵入真空室中，銅板被加熱到800℃。這兩種氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并當(dāng)甲烷溶解到銅中時(shí)，其在表面上形成石墨烯原子。一旦該層充分形成，使整個(gè)裝置冷卻，施加保護(hù)性聚合物片，然后化學(xué)蝕刻掉銅以顯露純石墨烯的單原子層。

　　Fraunhofer有機(jī)電子學(xué)、電子束和等離子體技術(shù)FEP項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Beatrice Beyer博士說，“這是極苛刻材料研究和集成的真正突破。雖然這不是第一個(gè)在其構(gòu)造中使用石墨烯的柔性顯示屏，但它首次引入OLED技術(shù)，向全色屏幕和快速響應(yīng)時(shí)間邁出一大步?！?/p>

　　中國石墨烯產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟表示，目前全球石墨烯年產(chǎn)能達(dá)到百噸級，未來5-10年將達(dá)到千噸級。到2020年，全球石墨烯市場規(guī)模將超1000億元。

　　二、我國5nm碳納米管CMOS器件究新實(shí)現(xiàn)新突破

　　1月20日，北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院彭練矛和張志勇課題組在碳納米管電子學(xué)領(lǐng)域取得的世界級突破：首次制備出5納米柵長的高性能碳納米晶體管，并證明其性能超越同等尺寸的硅基CMOS(互補(bǔ)金屬—氧化物—半導(dǎo)體)場效應(yīng)晶體管，將晶體管性能推至理論極限。

　　據(jù)了解，該課題組通過優(yōu)化器件結(jié)構(gòu)和制備工藝，首次實(shí)現(xiàn)了柵長為10nm的碳納米管頂柵CMOS場效應(yīng)晶體管(對應(yīng)于5nm技術(shù)節(jié)點(diǎn))，p型和n型器件的亞閾值擺幅(subthreshold swing，SS)均為70mV/DEC。

　　5nm柵長碳管晶體管(A、采用金屬接觸的碳管晶體管截面透射電鏡圖，以及采用石墨烯作為接觸的碳管晶體管掃描電鏡圖;B、石墨烯作為接觸的碳管晶體管示意圖;C、5nm柵長碳管晶體管的轉(zhuǎn)移曲線)

　　碳管CMOS器件與傳統(tǒng)半導(dǎo)體器件的比較(A、基于碳管陣列的場效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)示意圖，B-D、碳管CMOS器件與傳統(tǒng)材料晶體管的比較)

　　器件性能不僅遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過已發(fā)表的所有碳納米管器件，并且更低的工作電壓(0.4V)下，p型和n型晶體管性能均超過了目前最好的(Intel公司的14nm節(jié)點(diǎn))硅基CMOS器件在0.7V電壓下工作的性能。特別碳管CMOS晶體管本征門延時(shí)達(dá)到了0.062ps，相當(dāng)于14納米硅基CMOS器件(0.22ps)的1/3。

　　與此同時(shí)，課題組也研究接觸尺寸縮減對器件性能的影響，探索器件整體尺寸的縮減，將碳管器件的接觸電極長度縮減至25nm，在保證器件性能的前提下，實(shí)現(xiàn)了整體尺寸為60nm的碳管晶體管，并且成功演示了整體長度為240nm的碳管CMOS反相器，這是目前所實(shí)現(xiàn)的最小的納米反相器電路。