北京大学をはじめとする中国の研究機関の研究者たちは、カーボンナノチューブを90nm FET（電界効果トランジスタ）スケールまで微細化することに成功しました。これは史上最高密度であり、現在の10nm半導体ノードと同等の密度への道筋を示しています。Nature Electronics誌に初掲載されたこの研究は、カーボンナノチューブベースのFETとしてはこれまでで最も微細化されたものであり、中国が米国や同盟国による技術制裁から自国を守るための製造技術の近代化に役立つ可能性があります。
カーボンナノチューブは長い間（本当に長い間）、スイッチング速度の高速化（動作周波数の上昇）とリーク電流の低減（無駄な電力の削減）を可能にし、最終的には効率と性能の向上を実現する最新のトランジスタ設計の最も有望な候補の 1 つでした。
「ウエハースケールの高密度半導体カーボンナノチューブアレイの実現における最近の進歩は、CMOS回路におけるカーボンナノチューブの実用化に一歩近づいた」と、この研究を実施した研究者の一人である張志勇氏はPhys.orgに語った。「しかし、これまでの研究は主に、カーボンナノチューブトランジスタのチャネル長やゲート長を縮小しつつ、大きなコンタクト寸法を維持することに焦点を当てており、これは実用上の高密度CMOS回路には受け入れられない」と張氏は付け加えた。
「私たちの研究は、カーボンナノチューブを使用した真の90nmノード技術を実験的に実証しました。この技術は幾何学的に小型化でき、シリコン90nmノードトランジスタを上回る電子性能を提供できます。」
この驚異的なスケーリングを実現するために、研究者たちはカーボンナノチューブ（通常はチューブの長さによって電気抵抗が決まる）を切断する新たな方法を考案し、必要な電気特性を維持しながらより短いチューブを作製する必要がありました。最終的に、彼らはカーボンナノチューブFET設計が10nmノードのシリコントランジスタに匹敵するサイズまでスケーリング可能になると期待しています。
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中国は、欧米諸国と競争できる半導体の自給自足生産国になるという目標を達成する能力を奪っている米国による半導体・技術輸入制限からの脱却を模索する中で、研究・学術分野における最近の勝利には注目すべき点がある。中国が制限を回避する一つの方法は、自国で研究を行うことだ。研究が最先端であればあるほど良い。中国は、貿易制限に妨げられることなくこれらの製品の開発・製造を進めるために必要な材料、特許、技術を調達するために、より多くの時間を必要とするからだ。
Francisco Pires 氏は、Tom's Hardware のフリーランス ニュース ライターであり、量子コンピューティングに関心を持っています。
