IT之家7月4日消息,韓國基礎科學研究院(IBS)的研究團隊取得突破,成功研製出亞奈米級電晶體,超越了現有行業發展預期。該技術有望引領下一代低功耗高性能電子設備的研發。
據IT之家了解,半導體器件的集成度取決於柵極電極的寬度和長度。在傳統的半導體製造工藝中,由於光刻解析度的限制,將柵極長度減少到幾奈米以下是不可能的。二維半導體二硫化鉬的鏡面孿晶邊界(MTB)是寬度僅為0.4奈米的一維金屬,因此,研究人員將其用作柵極電極,可克服光刻工藝的限制。
這一成果顯著優於國際電氣電子工程師學會(IEEE)的預測,IEEE此前發布的國際積體電路設備和系統路線圖(IRDS)預測,到2037年,晶片製程工藝將達到0.5奈米左右,電晶體柵極長度為12奈米。而韓國研究人員研發的1D MTB電晶體柵極長度僅為3.9奈米。
這項研究於7月3日發表在《自然・奈米技術》雜誌上,研究團隊在論文中解釋說,他們通過原子級控制現有二維半導體的晶體結構,將其轉化為一維的鏡像孿生邊界(MTB)金屬相,實現了這一突破。人工控制晶體結構來合成材料是這項技術進步的關鍵。
與傳統鰭式場效應電晶體(FinFET)或 GAA技術相比,這種新型的1D MTB電晶體還具有固有的優勢。研究人員表示,由於其簡單的結構和極窄的柵極寬度,這種電晶體可以最大限度地減少寄生電容,從而帶來更高的穩定性。
IBS的 JO Moon-Ho所長對該技術的前景表示樂觀,認為1D MTB電晶體有望成為未來研發各種低功耗高性能電子設備的關鍵技術。