观点网讯:8月28日,香港理工大学宣布,其研究团队运用二维(2D)纳米材料,成功研制出新型量子隧穿场效应晶体管(TFET),突破了传统MOSFET的波尔兹曼极限,相关研究成果已在国际权威科学期刊《Science》发表。
传统MOSFET依靠闸极电压驱动热电子发射,让电荷跨越势垒,其中一环需要的最低闸极电压为60毫伏特(mV)。而“波尔兹曼极限”限制了MOSFET的亚阈值摆幅,成为传统晶体管功耗效益提升的物理瓶颈。
研究过程中,理大团队采用脉冲激光沉积(PLD)技术,制作出超薄的二维铋(Bi)与硒化铟(InSe)交替层异质结,最终实现高输出电流,且具备极高的开关电流比,有助降低电路延迟,并确保与现有集成电路芯片相容。
研究亦证明,脉冲激光沉积技术可用于制造精密、晶圆级二维材料,对未来采用超短通道的晶体管尤其重要。
《国际器件及系统路线图》(IRDS)提出,TFET是最有潜力取代传统晶体管MOSFET的方案,可为低能耗运算及新一代AI芯片提供基本组件。
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