美國《科學》雜志近日刊登了北京大學信息科學技術(shù)學院彭練矛和張志勇課題組在碳納米管電子學領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(互補金屬—氧化物—半導體)場效應晶體管，將晶體管性能推至理論極限。
　　

　　因主流硅基CMOS技術(shù)面臨尺寸縮減的限制，20多年來，科學界和產(chǎn)業(yè)界一直在探索各種新材料和新原理的晶體管技術(shù)，但沒有機構(gòu)實現(xiàn)10納米的新型CMOS器件。據(jù)了解，課題組經(jīng)過10多年研究，開發(fā)出無摻雜制備方法，研制的10納米碳納米管頂柵CMOS場效應晶體管，其p型和n型器件在更低工作電壓(0.4V)下，性能均超過了目前最好的硅基CMOS?，F(xiàn)在，他們又克服尺寸縮小的工藝限制，成功開發(fā)出5納米柵長碳納米晶體管。
　　

　　課題組全面比較了碳納米管CMOS器件的優(yōu)勢和性能潛力。研究表明，與相同柵長的硅基CMOS器件相比，碳納米管CMOS器件具有10倍左右的速度和動態(tài)功耗綜合優(yōu)勢，以及更好的可縮減性。
 

　　他們還研究了器件整體尺寸的縮減及其對器件性能的影響，將碳管器件的接觸電極長度縮減到25納米，在保證性能的前提下，制備出整體尺寸為60納米的碳納米晶體管，并且成功演示整體長度為240納米的碳管CMOS反相器，這是目前實現(xiàn)的最小納米反相器電路。