7 月 4 日消息,,韓國基礎(chǔ)科學(xué)研究院 (IBS) 的研究團(tuán)隊取得突破,成功研制出亞納米級晶體管,,超越了現(xiàn)有行業(yè)發(fā)展預(yù)期,。該技術(shù)有望引領(lǐng)下一代低功耗高性能電子設(shè)備的研發(fā)。
半導(dǎo)體器件的集成度取決于柵極電極的寬度和長度,。在傳統(tǒng)的半導(dǎo)體制造工藝中,,由于光刻分辨率的限制,將柵極長度減少到幾納米以下是不可能的,。二維半導(dǎo)體二硫化鉬的鏡面孿晶邊界(MTB)是寬度僅為 0.4 納米的一維金屬,,因此,研究人員將其用作柵極電極,,可克服光刻工藝的限制,。
這一成果顯著優(yōu)于國際電氣電子工程師學(xué)會 (IEEE) 的預(yù)測,IEEE 此前發(fā)布的國際集成電路設(shè)備和系統(tǒng)路線圖 (IRDS) 預(yù)測,,到 2037 年,,芯片制程工藝將達(dá)到 0.5 納米左右,晶體管柵極長度為 12 納米,。而韓國研究人員研發(fā)的 1D MTB 晶體管柵極長度僅為 3.9 納米,。
這項研究于 7 月 3 日發(fā)表在《自然?納米技術(shù)》雜志上,研究團(tuán)隊在論文中解釋說,他們通過原子級控制現(xiàn)有二維半導(dǎo)體的晶體結(jié)構(gòu),,將其轉(zhuǎn)化為一維的鏡像孿生邊界 (MTB) 金屬相,,實現(xiàn)了這一突破。人工控制晶體結(jié)構(gòu)來合成材料是這項技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵,。
與傳統(tǒng)鰭式場效應(yīng)晶體管 (FinFET) 或 GAA 技術(shù)相比,,這種新型的 1D MTB 晶體管還具有固有的優(yōu)勢。研究人員表示,,由于其簡單的結(jié)構(gòu)和極窄的柵極寬度,,這種晶體管可以最大限度地減少寄生電容,從而帶來更高的穩(wěn)定性,。
IBS 的 JO Moon-Ho 所長對該技術(shù)的前景表示樂觀,,認(rèn)為 1D MTB 晶體管有望成為未來研發(fā)各種低功耗高性能電子設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)。