一直以來,，在芯片領(lǐng)域,，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為未來能夠替代硅技術(shù)的當(dāng)屬碳納米管（CNT）,，因為從理論上來看,，采用碳納米管的芯片可以比硅基芯片在速度和功耗上有5—10倍的優(yōu)勢。也因此,，自碳納米技術(shù)問世以來,，學(xué)術(shù)界從來沒有放棄對它的研究,。

最近,，這項技術(shù)又有了最新的突破,。

當(dāng)?shù)貢r間8月28日,，《Nature》上發(fā)表了一項來自MIT的Gage Hills等人的研究成果,，即碳納米管芯片制造領(lǐng)域的一項重大進(jìn)展：一個完全由碳納米晶體管構(gòu)成的16位微處理器。這是迄今為止最大的碳納米管芯片。

圖片來源：MIT News

據(jù)悉,，這款處理器名為RV16X－NANO,，依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的工藝流程進(jìn)行設(shè)計和制造。它采用了14000多個碳納米場效應(yīng)管（CNFET）,，基于RISC－V指令集,，可在16位數(shù)據(jù)和地址上運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)的32位指令，可以完全替代同類型的商用處理器,。

值得一提的是,，RV16X－NANO最大的亮點在于Hills及同事對制造方法的改進(jìn)，現(xiàn)在70多頁的制作工藝細(xì)節(jié)均已發(fā)表,。

首先,，為了以防晶體管無法正常工作，他們利用一種剝落工藝防止碳納米管聚合在一起,。此外,，通過細(xì)致的電路設(shè)計（減少了金屬型碳納米管而非半導(dǎo)體型碳納米管的數(shù)量，后者的存在不會影響電路的功能）,，他們還克服了一些和碳納米管雜質(zhì)相關(guān)的問題,。這些都為未來碳納米管的商業(yè)落地提供了思路。

在測試中,，RV16X－NANO成功執(zhí)行了一個程序,，生成消息：“Hello， World,！ I am RV16XNano,， made from CNTs”，這也預(yù)示著碳納米管走向商用的第一步,。

世界范圍內(nèi),，最早實現(xiàn)碳納米管器件制備的是IBM，其在2014年成功制備出碳納米管20nm柵長器件,，不過,，該器件性能比預(yù)期差很多。后來,，也有各類實驗室號稱制備出1nm柵長的碳納米管器件,，但更多的只是噱頭，實際使用性能很差,。2017年,，北京大學(xué)的彭練矛－張志勇研究團(tuán)隊在探索5nm柵長的碳納米晶體管上獲得進(jìn)展，該研究成果曾發(fā)表于《Science》雜志上,。