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KAIST、カーボンナノチューブ半導体を開発

国民大チームと共同研究···10年以内にシリコン半導体代替に期待


シリコン半導体よりも5倍速く価格も安いカーボンナノチューブ半導体が開発された。

大徳所在のKAIST(カン・ソンモ総長)は電気および電子工学部のチェ・ヤンギュ教授研究チームが国民大学校のチェ・ソンジン教授との共同研究を通じてカーボンナノチューブを上に積みあげる3次元フィン(Fin)ゲート構造を利用し大面積のカーボンナノチューブ半導体を開発したと1月4日に発表した。

カーボンナノチューブは電気伝導度、熱伝導率、強度が非常に優れており、次世代電子素子およびセンサーの素材として注目を集めている。だが、密度が高くなく、純度が低いため広い面積のウェハーに一定の収率をもつ製品を製造することが難しい。このような点が大量生産および障害の妨げとなっている。

研究チームは3次元フィンゲートを利用してカーボンナノチューブを上に蒸着する方式を使用、50ナノメートル以下の幅でも高い電流密度をもつ半導体を開発した。3次元フィン構造は1マイクロメートル当たり600個のカーボンナノチューブ蒸着が可能で、約30個の蒸着が可能な2次元構造に比べて20倍以上のカーボンナノチューブを積み上げられる。研究チームはまた、過去に開発した99.9%以上の高純度の半導体性カーボンナノチューブを利用して高収率の半導体を確保した。

研究チームの半導体は50ナノメートル以下の幅でも高い電流密度をもつ。シリコン基盤の半導体より5倍以上速く5分の1の消費電力で作動可能とみられる。既存のシリコン基盤の半導体に使われる工程装置で製造が可能なため別途の費用が発生しない。研究チームのイ・ドンイル研究員は「次世代半導体としてカーボンナノチューブ半導体の性能改善とともに実効性も高まる見込み。シリコン基盤の半導体を10年以内に代替できるのではと期待される」と述べた。

研究成果はナノ分野の国際学術誌『ACS Nano』に12月27日付で掲載された。



[2017-01-06]

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