突破！北大制造出速度最快、能耗最低，10nm二维晶体管

2023-04-12 11:07

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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