近年來，我國(guó)航天事業蓬勃發展，特别是深空探測的興起，對抗輻照芯片提出了更高的要求。但傳統矽基半導體(tǐ)技(jì )術已達極限，未來發展面臨巨大挑戰。目前，全球科(kē)研人員普遍認可(kě)碳基半導體(tǐ)技(jì )術有(yǒu)望替代矽基半導體(tǐ)技(jì )術，成為(wèi)未來的主流技(jì )術。

離子膠碳納米管抗輻照晶體(tǐ)管

碳納米管（CNT）具(jù)有(yǒu)優異的電(diàn)學(xué)性能(néng)、準一維晶格結構、化學(xué)穩定性好、機械強度高等特點，是構建新(xīn)型CMOS晶體(tǐ)管和集成電(diàn)路的理(lǐ)想半導體(tǐ)溝道材料，有(yǒu)望推動未來電(diàn)子學(xué)的發展。并且，由于碳納米管具(jù)有(yǒu)強碳-碳共價鍵、納米尺度橫截面積、低原子數等特點，可(kě)以用(yòng)來發展新(xīn)一代超強抗輻照集成電(diàn)路技(jì )術。但如何将碳納米管的超強抗輻照潛力真正發揮出來，卻是全世界科(kē)學(xué)家面臨的幾大難題之一。

近日，首發展投資企業——北京朗潤華碳科(kē)技(jì )有(yǒu)限責任公(gōng)司的彭練矛、張志(zhì)勇團隊與中(zhōng)科(kē)院蘇州納米所趙建文(wén)團隊聯合研究制備出了一種具(jù)有(yǒu)超強抗輻照能(néng)力的碳納米管場效應晶體(tǐ)管和集成電(diàn)路，未來可(kě)滿足航天航空、核工(gōng)業等特殊應用(yòng)場景。8月24日，相關成果“輻照加強碳納米管集成電(diàn)路研究”發表在全球頂級學(xué)術期刊《自然·電(diàn)子學(xué)》上。此項研究成果意味着我國(guó)碳基半導體(tǐ)研究成功突破抗輻照這一世界性難題，為(wèi)研制抗輻照的碳基芯片打下了堅實基礎。

聯合課題組在研究過程中(zhōng)，針對場效應晶體(tǐ)管的所有(yǒu)易受輻照損傷的部位有(yǒu)針對性地采用(yòng)輻照加強設計，系統設計晶體(tǐ)管的結構和材料，制備出了一種新(xīn)型的、具(jù)有(yǒu)超強抗輻照能(néng)力的碳納米管場效應晶體(tǐ)管，抗總劑量輻照可(kě)達15Mrad(Si)，并發展了可(kě)修複的碳納米管集成電(diàn)路，為(wèi)未來的“碳基中(zhōng)國(guó)芯”穿上抗輻射防護衣。特殊的設計使得碳基電(diàn)路像電(diàn)影《終結者》中(zhōng)的T1000液态機器人，能(néng)夠完全恢複輻照造成的損傷。

輻照加強碳納米管集成電(diàn)路研究”成果論文(wén)

北京朗潤華碳科(kē)技(jì )有(yǒu)限責任公(gōng)司由首發展與北京大學(xué)彭練矛教授團隊于2015年9月創立，緻力于開展碳基集成電(diàn)路的産(chǎn)業化工(gōng)作(zuò)。公(gōng)司創始團隊創造性地提出并實現了碳納米管“無摻雜CMOS技(jì )術”，解決了碳基集成電(diàn)路的一系列基礎問題，發展了高性能(néng)碳管CMOS晶體(tǐ)管和光電(diàn)器件的批量制備技(jì )術，并率先實現了中(zhōng)等規模的碳基集成電(diàn)路制備。後續公(gōng)司有(yǒu)望将集成電(diàn)路技(jì )術推進到3納米節點以下，實現速度更快、功耗更低、集成度更高的新(xīn)型碳基集成電(diàn)路芯片，推動未來信息技(jì )術的發展,為(wèi)後摩爾時代的電(diàn)子學(xué)帶來新(xīn)一輪的繁榮。

首發展自投資朗潤華碳以來，積極提供後續增值服務(wù)，加速公(gōng)司培育、孵化和成長(cháng)。一是協助對接産(chǎn)業鏈上下遊資源，并支撐創新(xīn)鏈整合，加速轉化進程。二是将其納入集團運營孵化載體(tǐ)——中(zhōng)關村前孵化創新(xīn)中(zhōng)心，幫助團隊建成首條4英寸3微米碳基集成電(diàn)路實驗線(xiàn)，并為(wèi)其争取租金補貼和人才引進等政策支持。三是共同組建北京元芯碳基集成電(diàn)路研究院，用(yòng)更高層面的平台和更為(wèi)開放的機制，實現與國(guó)家資源的無縫對接。