柵極長(zhǎng)度僅一納米的晶體管問(wèn)世
作者:中國(guó)科學(xué)院成都有機(jī)化學(xué)有限公司 來(lái)源:http://m.chun-tian.cn 日期:2016-10-09 10:04:41
制出更小的晶體管,是半導(dǎo)體行業(yè)一直努力的方向,柵極長(zhǎng)度則被認(rèn)為是衡量晶體管大小的標(biāo)準(zhǔn)。目前,市面上高端電子產(chǎn)品所用晶體管多為柵極20納米的硅基晶體管,而業(yè)界普遍認(rèn)為,柵極小于5納米的晶體管無(wú)法正常工作。為克服硅的局限性,美國(guó)能源部勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室研究員阿里·賈維領(lǐng)導(dǎo)的研究小組,把目光瞄向了二硫化鉬和碳納米管。
二硫化鉬與硅一樣具有晶體晶格結(jié)構(gòu),但與硅相比,二硫化鉬的導(dǎo)電性更易控制,且可被加工成只有0.65納米厚的、介電常數(shù)(又稱電容率)較低的薄層,可算是理想的晶體管材料。而用直徑只有1納米的碳納米管做柵極,則是充分考慮制造工藝難度的結(jié)果。因?yàn)橹圃熘挥?納米的微小結(jié)構(gòu)并不是一件容易的事,傳統(tǒng)的光刻技術(shù)無(wú)法很好完成這樣的工作。研究小組的測(cè)試表明,以碳納米管作為柵極的二硫化鉬晶體管,可有效地控制電流。即使柵極只有1納米,其電氣性能表現(xiàn)依然良好。
賈維表示,柵極只有1納米的晶體管是目前世界上最小的晶體管。同時(shí)研究也表明,材料科學(xué)會(huì)為電子產(chǎn)品小型化提供更多的空間。只要找到合適的半導(dǎo)體材料,構(gòu)建合適的結(jié)構(gòu),摩爾定律在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)還依然可以有效。
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