IBM的研究人員已將1萬個碳納米管晶體管集成在硅片上。在硅晶體管正接近小型化的根本極限的時候,IBM的工作指向了一種可能的生產更小更快,也更有效的計算機的新方法。
IBM較早的工作顯示納米管晶體管芯片比硅晶體管芯片快三倍,耗電量卻只有后者的三分之一。而且,納米管很小,直徑只有2納米,結構像卷起來的六角形網格。這就使芯片制造者理論上可以在一塊芯片上放置遠比硅晶體管更多的碳納米管。但是將大量足夠使用(最終達到數十億個晶體管)的納米管的位置控制成陣列是主要的研究挑戰。
在紐約約克鎮高地(Yorktown Heights)的IBM沃森研究中心(T.J Watson Research Center),研究人員在硅上刻蝕微小的溝,并且使用多步過程將半導體納米管精確地排列在溝中。然后,他們添加金屬觸點來測試納米管的性能。公司希望因為過程使用了硅襯底,可以最終作為幾步額外的步驟加入到現有的制造工廠中去。
在研究人員已經制出的樣品中,納米管晶體管的間隔約為150納米。如果新技術要取代今天的硅晶管,并在下一個十年中繼續領先改進過的硅晶管,納米管的間距必須變得更小。實驗室的物理學主任Supratik Guha說:“我們需要放棄間隔幾個納米的單層碳納米管”。他的小組還需要找到方法把單個電接觸點當作立柱加到數十億個晶體管的每一個上。現在,晶圓片作為開關納米管的門。最后,他們要找到生產超純碳納米管供應的方法,這樣,即使有少數失效或短路的納米管,也不會多。盡管達到所有這些目標很可能需要5到10年,古哈仍然表示:“納米管是讓微電子技術規模發展的極好候選。”