仅为0.6纳米!中国研制世界最薄鳍式晶体管,到底有多厉害?

2021-01-26 13:29:36 | 来源:腾讯 | 参与: 0 | 作者:刘十九

  

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  图为科学家韩拯

  英特尔创始人摩尔曾经指出,由于晶体管的尺寸不断缩小,芯片上的晶体管数量大约每两年就会翻一番,然而任何一个学过指数函数的人都知道,这种定律只能在某个时间段内才成立,所以近些年来摩尔定律越来越难以为继,整个半导体行业都在忧心忡忡,急忙寻求芯片新的突破。

  近日,网上有一篇《山西大学85后科学家制造出世界上最薄的鳍式晶体管,突破半导体工艺,曾获Physics World年度十大物理学突破奖》的文章,讲的就是山西大学光电研究所教授兼中国科学院金属研究所研究员韩拯博士的一个重大研究成果。

  他和其他的合作者们在试验室里研制出了世界上沟道宽度最小的鳍式场效应晶体管,沟道宽仅为0.6纳米,相当于三个原子的厚度。

  什么是鳍式场效应晶体管和沟道?

  芯片的基本构件是晶体管,通常由源极、漏极、连接这两极的导电通道和控制通道电流的栅极,它好比一个带水栅的水路,左边有个水源(源极),右边有个水泵(漏极)在抽水,但中间有个水闸(栅极)起控制水流(电流)大小的作用,当我们逐渐把水闸拉起的时候,水流就会通过,我们拉起水闸的高度(电压)越高,水的流量就会越大,这就是晶体管的运作原理。

  在传统的晶体管中漏极和源极是平面的,1999年,加州伯克利大学胡正明教授成功研制出鳍式场晶体管(FinFET),开创了晶体管的三维结构。这种晶体管的特点是将半导体沟道阵列竖起来,好像一片片鱼鳍似的,这就是“鳍式晶体管”名字的由来。

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