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【SZCCF·前沿论坛】“碳基电子”专题实录文稿

8月1日,由深圳市计算机学会主办,深圳市科技志愿服务集成电路分队协办的“碳基电子”为主题的科技前沿论坛,在腾讯会议和哔哩哔哩同步直播并顺利举行,北京大学研究员吴燕庆担任本次论坛的主持人,出席本次论坛的嘉宾有北京大学教授张志勇、梁学磊,北京大学特聘研究员胡又凡,北京昂瑞微电子技术有限公司董事长钱永学, 同创伟业新三板基金与同创安元基金执行事务合伙人张文军。

以下为论坛当天实录文稿:

专题报告一 《碳纳米管CMOS晶体管和集成电路》

由张志勇教授报告,报告中指出目前集成电路的发展遇到了来自物理和技术上的严重挑战,现有先进技术节点CMOS技术发展成本越来越高,需要寻求新的发展模式。半导体碳纳米管具有优异的电学特性,是构建亚10纳米以下场效应晶体管的理想沟道材料。经过十年的前期研究,张教授所在的团队发展了一整套碳纳米管CMOS器件的无掺杂制备技术,在此基础上探索了碳基集成电路的性能潜力。研究结果表明,碳纳米管CMOS器件可以缩减到5纳米栅长,并在性能和功耗综合指标上较目前最先进的硅基CMOS器件具有10倍以上的优势,因此有可能为未来集成电路技术的发展提供一条新的技术途径。然而,碳基集成电路的实用化发展受制于材料、加工工艺、电路设计等若干关键技术环节,接下来将针对晶圆级材料、大规模制备技术和器件结构优化等方面展开探索,初步提出完整的碳基集成电路实用化技术方案。

专题报告二 《碳基显示驱动TFT》

由梁学磊教授报告,报告中指出碳纳米管(CNT)因为其独特的准一维结构和优异的电学、光学、热学以及机械特性,被认为是构建电子器件的理想纳米材料。利用半导体型单壁碳纳米管网络薄膜可以构建薄膜晶体管(TFT)。相比由非晶硅、低温多晶硅以及金属氧化物等薄膜材料构建的传统 TFT,碳纳米管薄膜晶体管(CNT-TFT)具有迁移率高、工艺温度低、易实现柔性及透明电子器件、与印刷电子工艺兼容等优势,因而在平板显示、 柔性电子、传感等领域具有广泛的应用前景。平板显示作为支柱型消费电子产业,其市场份额巨大。随着平板显示向大尺寸、高刷新率、高分辨率方向发展,同时对兼具柔性、透明功能显示产品需求的增加,对显示驱动用 TFT 的性能提出了更高的要求。CNT-TFT 具有满足未来显示产品对 TFT 性能需求的潜力,这有可能是碳纳米管电子学率先进入实际应用的突破口,在这次报告中,具体讨论了碳纳米管薄膜晶体管应用于显示技术中遇到的挑战和机遇。

专题报告三 《碳基柔性电路与集成智能传感》

由胡又凡研究员报告,报告中指出在应用发展的驱动下,预期到2024年对“传感器”的需求将达到每年万亿,而这里的“传感器”指的是融合了传感、计算和通讯的智能传感系统。胡又凡研究员所在的团队研究兴趣是发展可以与生物界面进行交互的柔性智能化集成传感系统,用于提供先进的监测、诊断以及治疗形式,服务于新型健康医疗。这样的柔性智能化集成传感系统最终通过将不同功能的器件在同一个基底上进行单片集成,具有信号探测、数据处理、存储、通讯、反馈和能量收集的功能,并能满足生物安全和环境友好的要求。报告中介绍了针对这个应用目标所开展的高性能柔性碳基集成电路、贴敷式超灵敏传感器、环境微弱机械能收集技术及其系统集成的相关研究,讨论解决生物/电子器件界面、柔性电子器件性能和功耗等各种相关问题。

圆桌论坛:

【SZCCF·前沿论坛】“碳基电子”专题实录文稿
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