2011 VLSI 半導體產業盛宴 (四)
由於目前銅導線在更長的線路延展時，會產生的延遲問題，因此，半導體產業界紛紛苦思，到底要用甚麼材料取代銅線？
近年來，奈米碳管電晶體(carbon nanotube transistor, CNT)跟2011 獲得諾貝爾獎的石墨烯 (Graphene)，都被拿來當新興材料，準備取代傳統的銅導線。
儘管奈米碳管電晶體(CNT)首度被披露以來，今年已經是第13年。但除了基礎研究的探索有些進展外，實際上，導入實際工程並朝向有用的技術邁進，如今才算是，剛起步。
來自美國史丹福大學(Stanford University)的Philip Wong (黃漢森)教授，以碳電子為題，分享材料合成到IC線路的技術進展。
曾經在IBM任職16年，並於2002年率領技術團隊研究CNT的Wong (黃漢森)教授指出，奈米碳管電晶體有兩大好處。其一是電子的移動速度比較快，其次，由於奈米管的直徑比較小，大約1 ~1.2奈米( 1~1.2 nm)，這可以讓電晶體有機會做得更小。
舉例而言，Intel今年到台灣分享前瞻技術的Kelin J. Juhn博士表示，為了邁向22奈米，必須追求超薄結構(ultra-thin body, UTB)，但是再怎麼薄，到了8奈米就已經好難了，甚至還要想辦法做到4奈米。如果奈米碳管能夠順利加入製程行列，則有機會小到1.2奈米。
目前，奈米碳管在製程上還有些困難。黃漢森教授表示，長奈米碳管的過程，還不好控制。這就有點像是當年要在矽上面長磊晶一樣的歷程。製程上必須要能夠控制奈米碳管成功地長成一個中空的管狀，並被拿來當作通道(channel)之用。
材料的進步，與線路跟元件的進步，不斷推演。曾在IBM任職多年的Wong (黃漢森)教授，在IBM做研究的領域就是奈米碳管，比較著重物理跟元件的問題探討，希望有機會導入生產線。七年前他到史丹福大學任教，帶領研究團隊繼續往更前瞻的領域探索，包括材料及線路。
在實驗室中，史丹福的研究團隊以4吋的晶圓，實際投入奈米碳管的製程研究，並獲得包括設備商及材料商等十幾家公司的長期贊助。2011 年VLSI 技術研討會上，Wong (黃漢森)教授，除了材料及線路外，也分享了模型及線路設計。
香港長大的黃漢森教授，大學畢業後到美國念研究所，取得博士學位後，到IBM位於紐約的研究中心任職，一做16年。起先，黃漢森教授研究的都是矽(silicon)，2002年起，他開始投入奈米碳管的研究。
展望未來，黃漢森教授表示，未來研究工作有兩個重點，第一是材料的改善，其次則是元件功能的改善。至於奈米碳管究竟何時可以落實到產業界？黃漢森教授說，「這個很難講啊，大概十年以後吧 ！」
