随着我们进入5G的无线世界，毫米波频段（即30至300 GHz）的通信将变得越来越重要，特别是对于高速无线数据传输应用而言。问题在于，在这些小波长下，在线信号强度会迅速降低，因此需要将电路高度集成到尽可能小的占位面积中。为了最好地实现这一点，高频晶体管技术需要与数字电子产品的主力技术兼容：互补金属氧化物半导体（CMOS）。
最近的研究表明，由排列的碳纳米管制成的晶体管在无线设备中的性能可能比常用的III-V半导体更好。这主要是由于其高度线性的信号放大以及与CMOS电路的更好兼容性。
总部位于洛杉矶的半导体电子公司Carbonics Inc.的研究人员最近开发了一种新型的由排列的碳纳米管制成的晶体管。这种新晶体管发表在《自然电子》上的论文中，其工作频率为吉赫兹，并且比大多数现有晶体管更容易与CMOS技术集成。
研究人员开发的高频晶体管与类似的现有技术之间的主要区别在于，前者是由成千上万个排列整齐的碳纳米管构成的，而非由高维Si或III-V材料。碳纳米管的一个重要优点是它是一维材料，因此具有出色的传输特性。
研究人员解释说：“例如，当电子通过任何材料传输时，它们都有沿其行进路径散射或碰撞的趋势，这最终会降低整个设备的速度。在诸如碳纳米管等一维材料中，电子可以在散射之前传播更长的距离，因为电子可以散射到的可用状态更少。简而言之：电子不能向上或向下，向右或向左散射，因为在一维材料中不存在这样的状态。”
晶体管中碳纳米管的另一个优点是，可以使用简单的表面涂覆方法将其应用于多种基材。此特性有助于它们与CMOS和其他半导体技术的集成，因为它使它们更易于与其他材料组合。
△晶体管的图像渲染
将来由这组研究人员收集的结果可能会促使半导体行业发生变化，从而鼓励电子制造商重新评估现有晶体管的设计和结构。为了使碳纳米管晶体管从原型阶段进入大众市场，该技术仍需时日。
