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麻省理工团队突破限制,研发出全新纳米级3D晶体管,垂直纳米线结构引领未来!

2024-11-07来源:ITBEAR编辑:瑞雪

硅晶体管作为现代电子设备的核心组件,一直受到其物理性能局限的困扰,特别是在低电压运行环境下。这一被业界称为“波尔兹曼暴政”的限制,已成为阻碍电子技术进一步发展的重大难题。

然而,近日美国麻省理工学院的研究团队取得了突破性进展。他们利用锑化镓和砷化铟组成的超薄半导体,成功研发出了一种全新的纳米级3D晶体管。这种晶体管采用了垂直纳米线场效应晶体管技术,通过垂直结构管理电子流,有效规避了传统水平晶体管的限制。

该团队不仅在技术上取得了显著成就,更在实际应用中展现了其潜力。新晶体管的直径仅为6纳米,能在远低于传统硅晶体管的电压下高效运行,同时性能与之媲美。这一成果被认为是对现有硅基技术的有力挑战。

研究团队的核心成员邵燕杰博士表示,新技术有望全面取代硅技术,并在现有硅晶体管的应用领域实现更高的效率。团队还创新性地将量子隧穿原理引入晶体管设计中,使得电子能够更轻松地穿越能量势垒,从而提高了晶体管的开关效率。

这一技术的突破不仅在于其尺寸的缩小和性能的提升,更在于其开启了全新的电子设备设计思路。通过利用量子力学特性,这些晶体管能够在极小的空间内实现高性能和低电压运行的完美结合,为未来电子设备的更快、更强、更节能发展铺平了道路。

麻省理工学院电气工程与计算机科学系的教授Jesús del Alamo对这一成果给予了高度评价。他认为,这一技术突破了传统物理学的限制,展示了全新的可能性。尽管商业化道路上仍有许多挑战需要克服,但从概念上讲,这无疑是一个重大的突破。

该研究的相关成果已经发表在《自然・电子学》杂志上,标志着这一创新技术正式进入公众视野。随着研究的深入和技术的成熟,我们有理由期待这一技术将在不久的将来为电子设备领域带来革命性的变革。

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