
研究人員在說他們創造了一個新的無矽晶體管,該晶體管可以顯著提高性能,同時降低能耗。該團隊說,這一發展代表了晶體管研究的新方向。
科學家說,新晶體管可以將其整合到芯片中,這些芯片可能比美國公司等美國公司製造的最好的現有矽處理器快40%。這是根據南中國早晨(SCMP)。
儘管功率急劇增加,但研究人員聲稱,這種芯片也將減少10%的功率。科學家在2月13日發表的一項新研究中概述了他們的發現。
研究的主要作者Hailin Peng,中國北京大學(PKU)化學教授告訴SCMP:“如果基於現有材料的芯片創新被認為是'捷徑',那麼我們對2D材料基晶體管的發展類似於“改變車道”。”
一種新型的無矽晶體管
科學家在論文中說,由於芯片的獨特架構,效率和性能的提高是可能的,特別是他們創建的新的二維無矽晶體管。該晶體管是一個全面的磁場效應晶體管(GAAFET)。與以前的領先晶體管設計(如Fin Field-Field-Transistor(FinFET))不同,GAAFET晶體管包裹了所有四個側面的門,而不僅僅是三個側面。
在最基本的層面上是每個計算機芯片中發現的半導體設備。每個晶體管都有一個源,一個門和排水管,該晶體管使晶體管可以充當開關。
柵極是晶體管如何控制源和排水端子之間的電流流動,並且可以充當開關和放大器。將這扇門包裹在源的各個側面(或來源,因為某些晶體管包含多個),而不是像常規晶體管中的三個,而不是三個,從而可以提高性能和效率。
這是因為一個完全包裝的源提供了更好的靜電控制(因為靜態電力排放的能量損失較小),並且具有更高的驅動電流和更快的切換時間的潛力。
儘管GAAFET架構本身並不是新的,但PKU團隊將使用二苯乙烯的含氧乙烯酸酯作為半導體,以及他們用它來創建“原子上的”二維晶體管的事實。
科學家在研究中補充說,2D二晶晶體管比傳統矽不那麼脆,更靈活。 Bismuth提供更好的載流子遷移率 - 應用電場時電子可以通過它移動的速度。它還具有高介電常數(衡量材料存儲電能能力的量度),這有助於晶體管的提高效率。
如果將該晶體管安裝到確實比英特爾和其他公司的美國製造的芯片更快的芯片中,它也可以使中國避開當前限制購買先進的芯片並通過轉移到完全不同的製造過程中,進入美國芯片製造。