2017年電子行業十大技術突破

　　科技的發展已然超越我們的想象，技術的創新不斷令我們咋舌。回顧2017年，我們可以看到納米級LED突破芯片間傳輸速率限制、世界首款72層3D NAND問世以及1nm工藝制造出現等一系列技術的不斷突破，為未來時代譜寫新的篇章。值此背景之下，OFweek電子工程網小編為各位讀者總結了其中十項最新的技術突破，以供大家了解電子行業最前沿的發展趨勢。

　　一、石墨烯打造OLED電極獲重大突破

　　2017年1月初，研究人員通過石墨烯制造出OLED電極，這也為石墨烯在OLED產業的發展拉開了序幕。據了解，石墨烯擁有高畫質、柔性超薄、高對比、低能耗等特點，它能打造硬度優良、導電優秀、柔性觸控、超級透明的優秀觸控面板材料。而這次研究人員用石墨烯打造OLED電極就是一項重大突破。

　　據專家介紹，附著到OLED的電極尺寸約為2cm x1cm，它使用化學氣相沉積(CVD)工藝制造，其中甲烷和氫氣被泵入真空室中，銅板被加熱到800℃。這兩種氣體發生化學反應，并當甲烷溶解到銅中時，其在表面上形成石墨烯原子。一旦該層充分形成，使整個裝置冷卻，施加保護性聚合物片，然后化學蝕刻掉銅以顯露純石墨烯的單原子層。

　　Fraunhofer有機電子學、電子束和等離子體技術FEP項目負責人Beatrice Beyer博士說，“這是極苛刻材料研究和集成的真正突破。雖然這不是第一個在其構造中使用石墨烯的柔性顯示屏，但它首次引入OLED技術，向全色屏幕和快速響應時間邁出一大步。”

　　中國石墨烯產業聯盟表示，目前全球石墨烯年產能達到百噸級，未來5-10年將達到千噸級。到2020年，全球石墨烯市場規模將超1000億元。

　　二、我國5nm碳納米管CMOS器件究新實現新突破

　　1月20日，北京大學信息科學技術學院彭練矛和張志勇課題組在碳納米管電子學領域取得的世界級突破：首次制備出5納米柵長的高性能碳納米晶體管，并證明其性能超越同等尺寸的硅基CMOS(互補金屬—氧化物—半導體)場效應晶體管，將晶體管性能推至理論極限。

　　據了解，該課題組通過優化器件結構和制備工藝，首次實現了柵長為10nm的碳納米管頂柵CMOS場效應晶體管(對應于5nm技術節點)，p型和n型器件的亞閾值擺幅(subthreshold swing，SS)均為70mV/DEC。

　　5nm柵長碳管晶體管(A、采用金屬接觸的碳管晶體管截面透射電鏡圖，以及采用石墨烯作為接觸的碳管晶體管掃描電鏡圖;B、石墨烯作為接觸的碳管晶體管示意圖;C、5nm柵長碳管晶體管的轉移曲線)

　　碳管CMOS器件與傳統半導體器件的比較(A、基于碳管陣列的場效應晶體管結構示意圖，B-D、碳管CMOS器件與傳統材料晶體管的比較)

　　器件性能不僅遠遠超過已發表的所有碳納米管器件，并且更低的工作電壓(0.4V)下，p型和n型晶體管性能均超過了目前最好的(Intel公司的14nm節點)硅基CMOS器件在0.7V電壓下工作的性能。特別碳管CMOS晶體管本征門延時達到了0.062ps，相當于14納米硅基CMOS器件(0.22ps)的1/3。

　　與此同時，課題組也研究接觸尺寸縮減對器件性能的影響，探索器件整體尺寸的縮減，將碳管器件的接觸電極長度縮減至25nm，在保證器件性能的前提下，實現了整體尺寸為60nm的碳管晶體管，并且成功演示了整體長度為240nm的碳管CMOS反相器，這是目前所實現的最小的納米反相器電路。