全新納米級3D晶體管面世

據報道，近日，美國麻省理工學(xué)院團隊利用超薄半導體材料，成功研制出一種全新的納米級3D晶體管。這是迄今已知最小的3D晶體管，其性能和功能可比肩甚至超越現有硅基晶體管，將為高性能節能電子產(chǎn)品的研制開(kāi)辟新途徑。相關(guān)論文發(fā)表于《自然·電子學(xué)》雜志。

據悉，團隊利用由銻化鎵和砷化銦組成的超薄半導體材料，研制出的這款新型3D晶體管，不僅性能與目前最先進(jìn)的硅晶體管相當，還能在遠低于傳統晶體管的電壓下高效運行。

此外，團隊還將量子隧穿原理引入新型晶體管架構內。在量子隧穿現象中，電子可以穿過(guò)而非翻越能量勢壘，這使得晶體管更容易被打開(kāi)或關(guān)閉。為進(jìn)一步降低新型晶體管“體型”，他們創(chuàng )建出直徑僅為6納米的垂直納米線(xiàn)異質(zhì)結構。測試結果顯示，新型晶體管可以更快速高效地切換狀態(tài)。與類(lèi)似的隧穿晶體管相比，其性能更是提高了20倍。

這款新型晶體管充分利用了量子力學(xué)特性，在幾平方納米內同時(shí)實(shí)現了低電壓操作以及高性能表現。由于該晶體管尺寸極小，因此可將更多該晶體管封裝在計算機芯片上，這將為研制出更高效、節能且功能強大的電子產(chǎn)品奠定堅實(shí)基礎。目前，團隊正致力于改進(jìn)制造工藝，以確保整個(gè)芯片上晶體管性能的一致性。同時(shí)，他們還積極探索其他3D晶體管設計，如垂直鰭形結構等。