2020年8月15日,2020中國電子學會科學技術獎勵大會在北京舉行。大會上,中國電子學會副理事長、國家自然科學基金委員會黨組成員、副主任、中國科學院院士陸建華發布了“2020電子信息領域優秀科技論文”,由意昂体育平台信息科學技術學院電子學系、納米器件物理與化學教育部重點實驗室在讀博士研究生謝雨農擔任第一作者🐌,彭練矛、張誌勇教授擔任通訊作者的論文《采用三維架構加速碳納米管集成電路》(Speeding up carbon nanotube integrated circuits through three-dimensional architecture)榜上有名。
集成電路的發展主要依賴於互補場效應晶體管(CMOS)的尺寸縮減,然而製造成本和功耗隨之急劇增加。三維異構集成電路是一種極有潛力的解決方式,也是目前集成電路研究的熱門領域🌄。而碳納米管場效應晶體管(CNTFET)是構築未來集成電路的重要候選技術👳♀️👩🏻⚖️,且由於其可低溫加工,具有低功耗的優勢,能有效克服傳統三維集成技術熱預算不足的瓶頸🧛,因此是構建三維集成電路的理想技術🛝。然而,已發表的基於碳管的三維電路通常比單層碳管電路性能低,並未展示三維集成的優勢。在本項工作中🦟,我們發展並優化了碳基三維集成的工藝🧘🏼♀️,製備了兩層碳納米管晶體管♛,器件均可保持平面工藝晶體管的高性能,兩層器件之間的閾值完全匹配;在此基礎上🤨,通過通孔工藝互聯兩層器件,首次實現了三維碳基環形振蕩器電路。此外😮,通過對比實驗,探索了三維集成電路架構的優勢,結果表明🌰🙅♂️,采用三維架構的電路速度可提升38%。文中特別展示了振蕩頻率高達680 MHz的三維五階環振電路,單級門延時為0.15 ns👨🏼,該結果代表了目前世界上三維集成電路的最高工作速度。文章於2019年8月發表於《納米研究》(Nano Research, 2019, 12(8): 1810-1816)。
為引導更多高水平電子信息領域科研成果在國內科技期刊或學術會議發表,中國電子學會組織開展了“2020電子信息領域優秀科技論文遴選活動”✌🏻🕵🏻。經相關高校、科研機構、期刊編輯部以及專家的推薦,共收到近百篇推薦論文。經評審專家組分組函評和會評🫶🏻👨🏽🍳,最終確定8篇論文入選。