Chemistry 版 (精华区)

发信人: loafer (习惯决定命运), 信区: Chemistry
标  题: Logic circuit sits on single molecule
发信站: 哈工大紫丁香 (Thu Mar 30 14:37:10 2006), 转信

Logic circuit sits on single molecule
发信站: 日月光华 (2006年03月29日17:23:07 星期三), 站内信件

http://nanotechweb.org/articles/news/5/3/16?alert=1 

23 March 2006

Researchers at IBM, the University of Florida and Columbia University, all 
in the US, have created a logic circuit on a single-walled carbon nanotube. 
This is the first time that an integrated circuit has been made on a single 
molecule.

Nanotube logic circuit


"Our successful integration demonstrates the compatibility of carbon 
nanotubes with conventional circuit architectures," Joerg Appenzeller of 
IBM told nanotechweb.org. "Our circuit uses a conventional CMOS-type 
architecture that ensures, in principle, low power consumption. It 
emphasizes that the use of nanomaterials does not automatically imply that 
well established circuit concepts have to be abandoned."

The logic circuit consisted of five inverters, each made up of a p-type 
field-effect transistor (FET) and an n-type FET. The result was a 5-stage 
ring oscillator on a nanotube that was 18 ??m long. An additional 
inverter enabled measurement of the logic circuit's performance without 
interfering with its properties.

In order to create both p-type and n-type FETs on the same nanotube, the 
team used metals with different work functions as the gates. The p-FET had 
a gate made of palladium while the n-type device had an aluminium gate.

The circuit had a frequency response five- to six- orders of magnitude 
greater than that of ring oscillators made on multiple nanotubes with 
external wiring. According to the researchers, their compact design reduced 
parasitic capacitance contributions and enabled operation at 52 MHz, 
approximately 100,000 times faster than previous demonstrations.

"Our single nanotube ring oscillator is an important step to probe the 
intrinsic a.c. performance of carbon nanotube transistors and nanotube 
based circuits," said Appenzeller. "With further reduction of the parasitic 
capacitance contributions we expect to eventually benefit from the 
intrinsic potential of carbon nanotubes for terahertz applications."

Now the researchers plan to optimize the circuit layout to reduce the 
parasitic contributions. "Further work is also needed to optimize the 
nanotube source/drain metal contacts and gate dielectrics to improve the 
individual device performance, enabling a better circuit function," said 
Appenzeller.

The researchers reported their work in Science.
About the author

Liz Kalaugher is editor of nanotechweb.org.

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