摩尔定律仍适用？IBM研制9nm碳纳米管

如果IBM Research的碳纳米管晶体管研究能有所突破，国际半导体技术蓝图(ITRS)的2028年硅材料“末日预言”时间将得以延续。根据IBM表示，研究人员们已经找到一种可将通道长度缩短至1.8nm节点(4个技术世代后)的方式，预计最终还将超越埃(angstrom;纳米的十分之一)等级。果真如此，摩尔定律(Moore's Law)就能沿用相同极紫外光(EUV)微影互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺技术，顺利地延续到次纳米级(埃)工艺。

“1.2nm宽的碳纳米管通道已经证实可行了，”IBM华生研究中心(T.J. Watson Research Center)纳米科学与技术经理汉述仁表示，“微缩的主要问题不只出在碳纳米管，硅与III-V族材料(铟、镓、砷)的触点也存在无法微缩的挑战。”

“我们已在最近取得了突破，”汉述仁指出，“如今了解了如何进行微缩，使其不再成为碳纳米管晶体管的限制因素。我们制作出新的触点，可测量至埃级，而且两端只有36kΩ。”

在经过长久的等待后，根据Envisioneering研究总监Richard Doherty表示，这项突破性的技术可望在不久后实现。

“毕竟，如果你还记得从贝尔实验室(Bell Labs)开发出触点晶体管到Fairchild和英特尔(Intel)连手打造出平面晶体管得花10年之久，就不会对于IBM得用另一个十年取得如此突破而感到意外了，”Doherty强调。

▲图中显示具有一端键合触点的碳纳米管晶体管，其触点长度低于10nm

IBM经验证可用的芯片拥有9nm信道，但在取得这项突破以前，触点相形之下十分巨大。如今，IBM找到了一种能制作出较小触点的方法，能让它们微缩通道长度至1.8nm节点(约4个技术世代)，最终还将超越埃等级。每一个节点只携带大约15mA，但IBM计划仅为设计中的特定位置同时使用许多碳纳米通道，从而解决这些问题。

“利用自对准技术，我们能以8-10nm间距平行放置碳纳米管，”汉述仁透露，“我们用物理气相沈积(PVD)工艺为其进行沉积，然后再用高温退火——类似于显微焊接的冶金过程——以确保两端的通道触点稳定。”