突破!北大制造出速度最快、能耗最低,10nm二维晶体管
我们知道,芯片是由晶体管组成的,一个晶体管就是一路电流,代表着一个0与1的开关换算,这样的开关越多,芯片性能就越强,所以对于一颗芯片而言,晶体管越多,性能的性能就越强。
而晶体管里面又含有三个部分,源极(Source,电流入口)、漏极(Drain-电流的出口)、栅极(Gate-开关),这三个部分是晶体管的关键。
在晶体管里面,电流从源极流向漏极,中间要经过栅极,栅极相当于一道门/开关,所以电流经过栅极的速度,就代表了这个晶体管的性能。
所以芯片厂商们,努力的将栅极做短,这样让电流流过的时间更少,所以之前芯片工艺与栅极的长短是息息相关的,甚至一度栅极的宽度,代表的就是芯片的工艺。
不过后来大家发现,栅极太短了也不行,会有短沟道效应,比如漏电导致功耗上升,还会导致性能不稳定,开关门不受控。所以如何提高栅极的稳定性,也是芯片厂们要考虑的问题。
而近日,传出好消息,北京大学电子学院彭练矛院士、邱晨光研究员课题组制备了10纳米超短沟道弹道二维硒化铟(InSe)晶体管,成为世界上迄今速度最快、能耗最低的二维半导体晶体管,相关研究近日发表于《自然》。
按照说法,这也是首次使二维晶体管实际性能超过Intel商用10纳米节点的硅基Fin晶体管,是目前速度最快的二维半导体晶体管。
然后北大团队还将将二维晶体管的工作电压降到0.5V,电压降低,意味着功耗变低,漏电功率也降低,所以这也是功耗最低的二维半导体晶体管。
另外在这个制程过程中,还有很多的突破,比如采用三层硒化铟作沟道,而不是普通的硅基。比如制备出2.6纳米超薄双栅氧化铪,开创了掺杂诱导二维相变技术等等。
当然,大家要注意的是,这项技术目前还只是停留在实验室,要真正从实验室走向实际应用,可能还需要很多时间。
不过很多的技术,都是在理论研究的基础上,不断努力推进,然后一步步应用于实际的,所以大家静待这项技术落地吧。
目前硅基芯片的发展,很多人都觉得快到极限了,而北大团队研究二维硒化铟(InSe)晶体管,也算是换道超车了,你觉得呢?
原文标题 : 突破!北大制造出速度最快、能耗最低,10nm二维晶体管
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