近日,美國麻省理工學院(MIT)的研究團隊成功研發出一種新型的納米級3D晶體管,刷新了最小3D晶體管的紀錄。這款晶體管在性能和功能上與現有硅基晶體管不相上下,甚至在某些方面實現了超越。

值得一提的是,晶體管作為電子設備和集成電路的核心組件,一直面臨著提升性能和擴展應用范圍的挑戰。傳統硅基晶體管受“玻爾茲曼暴政”物理定律的限制,無法在低電壓條件下正常工作,這一難題如今被麻省理工學院的團隊攻克。
為了突破這一瓶頸,研究人員采用了由銻化鎵和砷化銦組成的超薄半導體材料,成功研制出新型3D晶體管。這款晶體管在低電壓下仍能高效運行,性能達到當前硅晶體管的頂尖水平。
團隊還將量子隧穿原理融入晶體管的設計中,使電子能夠輕松穿越能量勢壘,大幅提升了晶體管開關的靈敏度。此外,他們構建了直徑僅為6納米的垂直納米線異質結構,進一步優化了晶體管的尺寸。
經過嚴格測試,這款新型晶體管在狀態切換方面表現出卓越的性能,速度和效率比同類隧穿晶體管提高了20倍。它充分利用量子力學優勢,在極小的空間內實現了低電壓操作和高性能的完美結合。
由于其微小的尺寸,這款晶體管有望在計算機芯片上封裝更多數量,為研制性能更強大、能耗更低、功能更豐富的電子產品奠定基礎。目前,團隊正致力于改進制造工藝,并探索其他3D晶體管設計,以推動技術進步。





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