最後更新:2026年10月8日半導體材料製程節點・電晶體中國大陸:碳纳米管

奈米碳管是什麼

Carbon Nanotube (CNT)

奈米碳管(CNT)是將碳的六角形晶格(石墨烯)捲成筒狀、直徑為奈米等級的圓筒狀材料。依捲曲方式(手性,chirality)不同,可呈現金屬性或半導體性,具有高電流密度耐受性與優異的導電、導熱性,正被研究作為次世代導線材料及電晶體通道的候選。

目錄4 項
  1. 定義與原理
  2. 常見問題
  3. 相關用語
  4. 比較文章

定義與原理

奈米碳管(CNT)是將碳原子的六角形晶格(石墨烯)捲成筒狀、直徑為奈米等級的圓筒狀材料。依捲曲方式(手性)不同,可呈現金屬性或半導體性,具有高電流密度耐受性與優異的導電、導熱性。

半導體型CNT利用其高遷移率,被研究作為電晶體的通道材料,被視為超越矽微縮極限的次世代電晶體候選。應用涵蓋導線材料、散熱材料、感測器、複合材料等。它與石墨烯並列為碳系奈米材料的代表。

奈米碳管是將石墨烯捲起的圓筒結構,依其捲曲方式(手性)分為像金屬一樣導電者與成為半導體者。直徑為奈米等級,極為細小,能承受高電流密度,並具有優異的導電、導熱性與機械強度。

半導體型CNT利用其高遷移率,被研究作為電晶體的通道材料,被視為超越矽微縮極限的次世代電晶體候選。但分離與排列金屬型和半導體型的製造技術仍是課題。應用範圍廣泛,包括導線、散熱材料、感測器、複合材料等。

奈米碳管的常見問題

什麼是奈米碳管(CNT)?
將碳的六角形晶格(石墨烯)捲成筒狀、直徑為奈米等級的圓筒狀材料。具有高電流密度耐受性、優異的導電與導熱性及機械強度。
為什麼會有金屬性與半導體性之分?
管子的捲曲方式(手性)會改變能帶結構,因而分為像金屬一樣導電者與成為半導體者。用於電晶體時,必須篩選出半導體型使用。
CNT能用於電晶體嗎?
半導體型CNT利用其高遷移率,正被研究作為次世代電晶體的通道材料。金屬型與半導體型的分離及高密度排列的控制,是實用化的課題。

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