2019年8月29日，麻省理工学院Max M. Shulaker课题组在nature发表论文，报道了由互补的碳纳米管晶体管构成的现代微处理器，这也是至今为止史上最大的碳纳米管芯片；美国SLAC国家加速器实验室Harold Y. Hwang和Danfeng Li团队也同样在nature发表文章，报道了具有超导性的无限层镍酸盐，为超导家族带来新成员；东京大学Shun Watanabe团队则报道了一种全新的半导体分子掺杂机制，由阴离子交换驱动可实现聚合物半导体的有效分子掺杂。现整理如下，希望对大家有所启发。

1. Nature: 互补的碳纳米管晶体管构成的现代微处理器 

电子技术正在接近一个重大的范式转变，因为硅晶体管结构不再能够产生历史的能效效益，从而推动了对超硅纳米技术的研究。特别地，基于碳纳米管场效应晶体管（CNFET）的数字电路具有显著的能量效率优势，但是不能完美地控制碳纳米管中的固有纳米级缺陷和可变性阻碍了其应用于大规模的集成系统。

有鉴于此，麻省理工学院Max M. Shulaker课题组克服了这些挑战，展示了完全由CNFET构建的超硅微处理器。

本文要点

要点1. 该16位微处理器基于RISC-V指令集，在16位数据和地址上运行标准32位指令，包含14,000多个互补金属氧化物半导体CNFET，采用行业标准设计进行设计和制造流程和流程。

要点2. 提出了一种碳纳米管的制造方法，这是一套组合处理和设计技术，用于克服整个晶圆基板上宏观尺度的纳米级缺陷。这项工作通过实验验证了实现超硅电子系统的有希望的途径。

Gage Hills, Christian Lau, Andrew Wright, Samuel Fuller, Mindy D. Bishop, Tathagata Srimani, Pritpal Kanhaiya, Rebecca Ho, Aya Amer, Yosi Stein, Denis Murphy, Arvind, Anantha Chandrakasan & Max M. Shulaker. Modern microprocessor built from complementary carbon nanotube transistors. Nature. 2019

DOI：10.1038/s41586-019-1493-8

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1493-8

2. Nature: 具有超导性的镍酸盐 

为了探索铜基超导性的起源并不断壮大超导家族，研究人员开始寻找研究具有相似晶体和电子结构的化合物，镍化合物就是其中之一。最近，一种LaAlO₃/LaNiO₃超晶格结构，被提出用于产生具有单独占据的人工层状镍酸盐异质结构。在先前的相关实验中观察到的超导性的缺失至少部分地归因于例如轨道的不完全极化。

有鉴于此，美国SLAC国家加速器实验室Harold Y. Hwang和Danfeng Li等人报道了在无限层镍酸盐中观察到超导性的现象，该无限层镍酸盐与无限层铜氧化物结构类似，超导家族再次迎来新成员！

本文要点 

要点1. 采用软化学拓扑还原，通过还原钙钛矿前驱体相合成NdNiO₂和Nd_0.8Sr_0.2NiO₂单晶薄膜。

要点2. 尽管NdNiO₂在低温下表现出电阻上升，但电阻率，临界电流密度和Nd_0.8Sr_0.2NiO₂的磁场响应的测量表明超导转变温度为约9至15 K。

因为这种化合物是一系列还原层状镍酸盐晶体结构的成员，这些结果表明一类镍氧化物超导体可能类似于铜氧化物和pnictides。

Danfeng Li, Kyuho Lee, Bai Yang Wang, Motoki Osada, Samuel Crossley, Hye Ryoung Lee, Yi Cui, Yasuyuki Hikita & Harold Y. Hwang. Superconductivity in an infinite-layer nickelate. Nature. 2019

DOI: 10.1038/s41586-019-1496-5

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1496-5

3. Nature: 由阴离子交换驱动的聚合物半导体的有效分子掺杂

在聚合物半导体中，化学掺杂的效率可以实现的电荷载流子密度，这主要由π-共轭聚合物和掺杂剂物质之间的电化学氧化还原电位决定。因此，将电子亲和力与电离势匹配可以允许有效掺杂。

有鉴于此，东京大学Shun Watanabe描述了一个不同的过程，称为阴离子交换。

本文要点

要点1. 该过程由离子液体溶剂介导，常规小p型掺杂剂阴离子与由离子液体提供的第二阴离子的有效瞬时交换。将优化的离子盐（离子液体溶剂）引入常规二元供体-受体系统可以克服Marcus理论描述的氧化还原电位限制，并允许阴离子交换效率接近100％，可以实现每单体单元几乎一次电荷的掺杂水平。

要点2. 这种增加掺杂水平，增加稳定性和优异传输性能的证明表明，阴离子交换掺杂可以使用几乎无限的离子盐选择，可以成为实现先进分子电子学的有力工具。

Yu Yamashita, Junto Tsurumi, Masahiro Ohno, Ryo Fujimoto, Shohei Kumagai, Tadanori Kurosawa, Toshihiro Okamoto, Jun Takeya & Shun Watanabe . Efficient molecular doping of polymeric semiconductors driven by anion exchange. Nature. 2019

DOI: 10.1038/s41586-019-1504-9

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1504-9