【產(chǎn)通社，9月18日訊】北京航空航天大學(xué)（Beijing University of Aeronautics and Astronautics, BUAA）官網(wǎng)消息，其集成電路科學(xué)與工程學(xué)院趙巍勝/林曉陽課題組聯(lián)合北京大學(xué)彭練矛/許海濤課題組，在碳納米管（CNT）集成電路領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出具有卓越抗輻照性能的碳納米管場(chǎng)效應(yīng)晶體管（CNTFET）集成電路。該芯片經(jīng)受高達(dá)6Mrad(Si)的極端輻照劑量測(cè)試，性能依然穩(wěn)定可靠。相關(guān)成果以《Large-scale complementary carbon nanotube integrated circuits for harsh radiation environments》為題，發(fā)表于《Science Advances》期刊。

面對(duì)深空探測(cè)、核電設(shè)施、輻射醫(yī)療等強(qiáng)輻射環(huán)境的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)硅基集成電路即使經(jīng)過復(fù)雜的抗輻照加固設(shè)計(jì)，也常常在高能粒子的持續(xù)轟擊下性能退化。碳納米管憑借其超強(qiáng)的化學(xué)鍵和獨(dú)特的納米尺度特性，被認(rèn)為是構(gòu)建下一代抗輻照電子器件的理想材料。本項(xiàng)研究通過材料、器件到電路的多維度協(xié)同優(yōu)化，成功制備出具有高對(duì)稱性、高均一性的CNTFET核心器件。

基于此，團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了包括反相器、與非門和異或門在內(nèi)的多種邏輯門以及具有5、11和501個(gè)階段的環(huán)形振蕩器。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在高達(dá)6Mrad（Si）的輻射劑量下，所有器件均保持了完整的輸出功能，特別是包含1004個(gè)碳納米管場(chǎng)效應(yīng)晶體管的501階環(huán)形振蕩器，其延遲變化很�。�10.3 ± 0.8 ns）。

這一突破性進(jìn)展，為發(fā)展面向深空、核能、醫(yī)療等極端環(huán)境應(yīng)用的碳基抗輻照電子學(xué)奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)，具有重要的科學(xué)意義和廣闊的應(yīng)用前景。

北航集成電路科學(xué)與工程學(xué)院張科博士后、博士生周大明、北京碳基集成電路研究院高寧飛工程師為該論文的共同第一作者；北航集成電路科學(xué)與工程學(xué)院林曉陽教授、北京碳基集成電路研究院許海濤老師為共同通訊作者。該工作得到了國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、博士后特別資助等項(xiàng)目的支持。

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