技经观察 | 碳基半导体:中国芯片产业发展新机遇 技术篇( 四 )


技经观察 | 碳基半导体:中国芯片产业发展新机遇 技术篇文章插图
来源:Web of Science(检索时间:2020.08)
图2-9 CNFET主要研究方向
对文献关键词进行聚类分析 , 频率最高的关键词分别为:碳纳米管场效应晶体管、紧凑仿真电路模拟器模型(Compact SPICE Model)、场效应晶体管(Field Effect Transistor)、设计(Design)、电路(Circuit)以及纳电子(Nanoelectronics) 。
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图2-10 共词网络图
按文献数量对国别进行排序 , 发表核心期刊论文最多的前5个国家分别为:美国(504篇)、韩国(233篇)、日本(209篇)、中国(206篇)和伊朗(106篇) 。 可以看出 , 美国在碳纳米管场效应晶体管研究方面具有较大的优势 。
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图2-11 CNFET核心文献国别分布
按发表文章数量对作者进行排序 , 发表“CNFET”主题相关论文最多的5人分别是日本德岛大学的大野安秀(61篇)、日本名古屋大学的松本海成(45篇)、北京大学的彭练矛(38篇)、日本名古屋大学的水谷隆(34篇)和日本名古屋大学的岸本茂(32篇) 。
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图2-12 CNFET核心文献作者发文数对比
对文章引用情况进行分析 , 可发现 , 邓杰(斯坦福大学电气工程系)和马克斯·舒拉克(麻省理工学院电气工程与计算机科学系)是碳纳米管场效应晶体管领域重要作者 , 文章被引次数最多 。 可视化图像中代表邓杰的圆圈面积最大 , 说明邓杰的被引量最高 , 与邓杰相关联的连线偏紫色 , 表明邓杰是较为早期的作者;与舒拉克相关联的连线偏黄色 , 表明舒拉克的研究成果较新 。
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图2-13 CNFET核心文献被引网络图
自2000年以来 , 碳纳米管场效应晶体管相关文献的被引次数逐年增长 , 在2019年达到巅峰(4304次 , 见图2-14) , 表明对碳纳米管场效应晶体管的研究热度在逐年提高 。
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图2-14 CNFET核心论文被引频次图
(2)石墨烯场效应晶体管
使用检索式“TI=((graphene transistor) or (graphene FET))”在WOS核心数据库中对2000-2020年的核心期刊文献进行主题搜索 , 共得到1651条文献结果 。
按出版年份对文献进行归类 , 可发现:石墨烯场效应晶体管相关的文献在2006年才首次出现 , 此后 , 石墨烯场效应晶体管研究热度逐年上升 , 在2015年达到顶峰 , 该年相关主题核心文献共187篇 。 但在此之后 , 石墨烯场效应晶体管的核心文献发表数量略有下滑 。
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图2-15 石墨烯场效应晶体管文献数量按年分布图表
按涉及学科对文献进行分类排序 , 可以得知 , 石墨烯场效应晶体管研究主要涉及的学科为:物理(Physics)、材料科学(Materials Science)、其他科技主题(Science Technology Other Topics)、化学(Chemistry)、工程(Engineering)、电化学(Electrochemistry)等 。
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图2-16 石墨烯场效应晶体管主要研究方向
按文献数量对国别进行排序 , 发表核心期刊论文最多的前5个国家分别为:美国(424篇)、中国(352篇)、韩国(281篇)、日本(140篇)和德国(110篇) 。 可以看出 , 美国在石墨烯场效应晶体管方面的研究成果较多 , 但中国与之差距不大 。
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图2-17 石墨烯场效应晶体管核心文献国别分布
对文章引用情况进行分析 , 可发现德国伊尔默瑙工业大学教授弗兰克·施维兹(Frank Schwierz)和IBM沃森研究中心研究员林玉明是石墨烯场效应晶体管领域的重要作者 , 文章被引次数最多 。 被引网络图中代表施维兹的圆圈面积最大 , 其文献的被引量最高 。 相关文献为施维兹在2020年发表在《自然》杂志的《石墨烯晶体管》(Graphene transistors)一文 。 该文献对石墨烯电子器件的研究情况进行了梳理与展望 。 截至2020年7月17日 , 该论文被引次数达3622次 。 林玉明的主要贡献是在IBM工作期间参与开发了第一个超过100GHz的石墨烯晶体管和第一个石墨烯集成电路 。