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韩国研究团队研发出亚纳米级尺寸晶体管，超越 IEEE 预测

发布日期：2024-07-05     40 次

7 月 4 日消息，韩国基础科学研究院 (IBS) 的研究团队取得突破，成功研制出亚纳米级晶体管，超越了现有行业发展预期。该技术有望引领下一代低功耗高性能电子设备的研发。

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半导体器件的集成度取决于栅极电极的宽度和长度。在传统的半导体制造工艺中，由于光刻分辨率的限制，将栅极长度减少到几纳米以下是不可能的。二维半导体二硫化钼的镜面孪晶边界（MTB）是宽度仅为 0.4 纳米的一维金属，因此，研究人员将其用作栅极电极，可克服光刻工艺的限制。

这一成果显著优于国际电气电子工程师学会 (IEEE) 的预测，IEEE 此前发布的国际集成电路设备和系统路线图 (IRDS) 预测，到 2037 年，芯片制程工艺将达到 0.5 纳米左右，晶体管栅极长度为 12 纳米。而韩国研究人员研发的 1D MTB 晶体管栅极长度仅为 3.9 纳米。

这项研究于 7 月 3 日发表在《自然・纳米技术》杂志上，研究团队在论文中解释说，他们通过原子级控制现有二维半导体的晶体结构，将其转化为一维的镜像孪生边界 (MTB) 金属相，实现了这一突破。人工控制晶体结构来合成材料是这项技术进步的关键。

与传统鳍式场效应晶体管 (FinFET) 或 GAA 技术相比，这种新型的 1D MTB 晶体管还具有固有的优势。研究人员表示，由于其简单的结构和极窄的栅极宽度，这种晶体管可以最大限度地减少寄生电容，从而带来更高的稳定性。

IBS 的 JO Moon-Ho 所长对该技术的前景表示乐观，认为 1D MTB 晶体管有望成为未来研发各种低功耗高性能电子设备的关键技术。


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