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韓國研究團隊研發出亞納米級尺寸晶體管，超越 IEEE 預測

發布日期：2024-07-05     345 次

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，成功研制出亞納米級晶體管，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。

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半導體器件的集成度取決于柵極電極的寬度和長度。在傳統的半導體制造工藝中，由于光刻分辨率的限制，將柵極長度減少到幾納米以下是不可能的。二維半導體二硫化鉬的鏡面孿晶邊界（MTB）是寬度僅為 0.4 納米的一維金屬，因此，研究人員將其用作柵極電極，可克服光刻工藝的限制。

這一成果顯著優于國際電氣電子工程師學會 (IEEE) 的預測，IEEE 此前發布的國際集成電路設備和系統路線圖 (IRDS) 預測，到 2037 年，芯片制程工藝將達到 0.5 納米左右，晶體管柵極長度為 12 納米。而韓國研究人員研發的 1D MTB 晶體管柵極長度僅為 3.9 納米。

這項研究于 7 月 3 日發表在《自然?納米技術》雜志上，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。

與傳統鰭式場效應晶體管 (FinFET) 或 GAA 技術相比，這種新型的 1D MTB 晶體管還具有固有的優勢。研究人員表示，由于其簡單的結構和極窄的柵極寬度，這種晶體管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 晶體管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。


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