碳納米管可以大大縮小計算機芯片上的晶體管尺寸，甚至能超過今天的硅開關的物理極限。但是，要做到這一點，碳納米管晶體管必須克服一個主要的障礙——納米管與向其注入電流的金屬接觸點之間的電阻。最近，IBM的研究者稱，他們已經打破了這個障礙，為下一代芯片的核心技術鋪平了道路。

當金屬接觸點的尺寸減小時，它和晶體管半導體通道之間的電阻會增加，這限制了裝置的表現。這對碳納米管晶體管來說是一個特別嚴重的問題，因為，盡管IBM已經造出了僅有10納米寬的通道，但金屬接觸點的尺寸卻不能相應地縮小，相比之下十分龐大。

IBM解決這個問題的方法是使用了一種微觀的焊接程序，可以將金屬鉬制成的接觸點與碳納米管結合在一起，使得碳納米管的一端與接觸點相連。與其他接觸點生成過程不同，這個過程從化學上將金屬和碳納米管連接在了一起，形成了一個接觸點長度僅9納米、最小接觸點電阻僅為25～35千歐姆的碳納米管晶體管。

IBM納米設備與科技團隊的Shu-Jen Han說：「最大的創新點不僅在于我們制造出了一個9納米的設備，還在于接觸點電阻不再受到接觸點尺寸的限制。」這項研究成果刊登在10月2日的《科學》雜志上。

傳統的晶體管通常將金屬接觸點的長邊沿著晶體管的半導體材料主體設置，使其與通道的接觸最長。相比之下，這個「端點相連」的方式讓IBM縮小了碳納米管晶體管的接觸長度，從300納米減小到10納米，而沒有增加任何接觸電阻。

硅晶體管已經沿著摩爾定律的曲線發展了幾十年——即，每兩年，計算機芯片中晶體管的計算能力會翻一倍。但是，硅晶體管已經開始接近它的物理極限了。

碳納米管有望成為硅晶體管的接班人。在不到20年的時間里，IBM已經率先開發出尺寸比今天硅晶體管的一半還小的碳納米管晶體管。IBM最新的這項成果意味著它將繼續一往無前地制造更小的碳納米管晶體管。

Han認為，這個突破將加速碳納米管晶體管的開發進程。IBM希望這種端點相連的方式可以繼續縮小碳納米管晶體管的尺寸，達到1.8納米的尺度。這差不多相當于未來4代晶體管的技術。

當然，在實驗室里制造一個碳納米管與真正的計算機芯片之間還有很長的路要走。IBM、斯坦福大學等高校和研究機構都在獨立開發碳納米管密集陣列，有望與硅晶體管媲美。

Han和他的IBM團隊下一步聚焦在提升這個最新碳納米管的可生產性和可靠性。但是首先，他們希望對鉬之外的其他金屬進行實驗，以尋找能將接觸點電阻降得更低的材料。

Han指出，碳納米管不僅能為人們提供更快的電子設備，還能為柔性電子設備（比如可延展的導電光纖）提供材料。碳納米管還能用來制造微型傳感器和物聯網中無線連接的電子設備。