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第三十三章 碳納米管提純的難題-《黑科技:開局攻克I5芯片》


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    陳淵走道到投影布前,嚴肅道,“諸位,很感謝你們這段時間的辛苦研究,但現在我們面臨一個新的問題,那就是如何將碳元素提純。”

    “我想你們都知道,碳基米管它本身是一種性能優異的半導體材料,兩端接上金屬可以產生接界電壓,這種接界電壓讓電流只能單向流過,類似于普通芯片中的半導體晶體管。”

    “做個簡單的比喻,一個球是可以在平面上自由滾動的,但如果是在斜坡上滾動,可能就沒有那么容易了。”

    “斜坡的產生可能有兩種情況,一種是凹字形狀,就是中間低兩邊高。小球想要從一邊流向另一邊,就必須讓凹進去的哪一部分抬高,中間部分和兩邊在同一水平面時,小球就可以順利通過。這就需要有一個比較大的推力將中間部分抬上去,通常的做法是在中間部位上方加一個電場。”

    “第二種情況就是凸字形狀,也就是中間高兩邊低。這種情況下就需要加入一個排斥力,讓中間的部分凹下去,形成和兩邊一樣高的平面,這樣小球就能在這個平面上順利通過。”

    “兩邊一個叫源極也就是輸入端,一個叫漏極叫做輸出端,中間就是一個門,如果這個門打不開,電流就不能通過,一旦給門上施加一定電壓,就可以輕松把門打開,實現電流流動。”

    “不管是碳納米管,還是硅半導體,都是利用這樣的原理。”

    陳淵停頓了一下,喝了口茶。

    “而碳基芯片,就是把中間的那個流通通道換成了碳納米管,同時兩邊的源和漏中摻雜的不再是之前硅基芯片中所使用的硅材料,而是一種特殊金屬,利用這種特殊的金屬材料和碳納米管之間的接界電壓,就可以制作成半導體晶體管。”

    “但問題就出現在這里,我們無法有效的對碳元素提純,如果只是單一的研究,我們可以很細致的研發出最好的碳納米管,可如果是批量生產呢?”

    聽完陳淵長篇大論后,在場眾人都陷入了思考。

    再好的技術,再好的碳納米管,制成再好的芯片,如果不能批量生產,那都是沒有意義的研究。

    如果卡在提純上面,那基于碳納米管的n型晶體管和p型晶體管也很難有效的實現出來。

    這些都是制造集成電路的基本零件。

    “碳這個東西比較活潑,提純難度確實很大。不過我們可以嘗試一下基于小分子和水相溶劑進行碳納米管的提純和排布。”陳清院士發表了自己的想法。

    他走到臺上,拉上投影布,將黑板打開,接著用水筆在上面書寫著相關數據和分子解構,“這種提純的原理主要是采用小分子吸附在碳納米管表面,通過色譜層析或雙相萃取等方式,實現碳納米管的提純。”

    陳淵站在一旁思考了起來,此時的他幾乎和其他人一樣,都拋開了自己本身的身份,以及性格,轉換成一種極其認真的態度中。

    “這種方法其實我不是沒有想過,但目前的產率較低,而且純度一般低于    99.9%。不過我們可以嘗試在提純的過程中優化一下。”

    “確實是這樣。”陳清點頭道,他并不在乎自己的提議會不會被接受,實際上研究高新技術就是如此,只有不斷的提出解決方案,不斷的試錯,才可能走上一條正確的路。

    就算陳清從一開始就知道這種提純方法的弊端,但他還是想要嘗試一下。

    畢竟此刻為此奮斗的人不止他一個。

    還有陳淵,以及目光所及之處的每一個人。


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