利用CMOS制程实现的铜导线(interconnections)是实现更高速度的未来芯片所面临的瓶颈。而有一种解决方案就是采用具有更高电子迁移率的碳纳米管。然而迄今为止，研究人员一直找不到将纳米碳管完美地放置在芯片正确位置的方法；现在，有一个研究小组认为他们找到了解决问题的答案。

　　最近，美国Stanford大学与东芝(Toshiba)合作，设计了全球第一个采用纳米管作为导线的CMOS电路；该电路由台积电(TSMC)制造，在1万1,000个晶体管的芯片上，建构了256个环形振荡器(ring oscillators)，可实现1GHz的运作速度，能与其它先进的CMOS芯片媲美(如iPhone处理器的运作速度为700MHz)。

　　「许多研究单位都在研发采用纳米管来作为芯片导线，因为它们具有比铜更高的电子迁移率，且尺寸能微缩得更小，而我们现了第一款能以1GHz速度运作的数字芯片原型。」Stanford大学的电子工程教授Philips Wong表示。

　　该芯片被设计为具有一个漏失连结(missing connection)的环形振荡器数组；透过加入一个纳米管来完成该电路，该芯片证实了可用纳米管替代铜线的可能性。研究人员所采用的是多壁(multiwalled)纳米管，长5微米(micron)，直径50~100纳米(大约跟铜线的尺寸一样)。将来的版本可以采用单壁纳米管以及1纳米的直径。该芯片的面积约为1/100平方英吋。

　　为了简化环形振荡器的制造和测试，芯片上所提供的多任务电路(multiplexing circuitry)让每一个环形振荡器能够被分别寻址。纳米管被放置在间隙之间以实现一个环形振荡器电路，所采用的创新方法是在芯片上覆盖一种溶液，以悬起数千个自由漂浮的纳米管。

　　然后向环形振荡器供应交流电(AC)，从而吸引漂浮的纳米管准确地对上电路中的缝隙。一旦纳米管嵌入到桥接某个特性缝隙的位置，供给那个环形振荡器的交流电就被切断。接下来就可去除芯片表面的溶液并且干燥芯片。

来源：半导体国际