Исследовательская группа из Пекинского университета опубликовала результаты работы над двумерным GAAFET-транзистором с низким энергопотреблением, первым в своем роде в мире. Возглавляемая профессорами Пэн Хайлинем и Цю Чэньгуаном междисциплинарная группа опубликовала результаты в журнале Nature, причем некоторые члены группы назвали это открытие не иначе как монументальным прорывом.
Пекинская команда создала то, что в статье описывается как «многослойная монокристаллическая конфигурация 2D GAA в масштабе пластины».
«Это самый быстрый и эффективный транзистор в истории», - говорит Пенг о прорыве своей команды. Если инновации в области чипов, основанные на существующих материалах, считаются «коротким путем», то наша разработка транзисторов на основе двумерных материалов сродни «смене полосы движения», - продолжает Пенг в заявлении для сайта Пекинского университета (доступ через South China Morning Post).
Команда утверждает, что протестировала свой транзистор в сравнении с продуктами Intel, TSMC, Samsung и других компаний, и он превзошел их в одинаковых условиях эксплуатации. Чтобы разобраться с технобаблом, мы должны начать с GAAFET. Затворные полевые транзисторы (Gate-all-around field-effect transistors, сокращенно GAAFET) - это следующая эволюция транзисторной технологии после MOSFET и FINFET.
Инновации в транзисторах во многом обусловлены улучшением контроля над связью истоков и затворов; у МОП-транзисторов исток касается затвора в одной плоскости, у FINFET - в трех плоскостях, а у GAAFET, как следует из названия, истоки окружены пересекающимися затворами. Ниже приведена наглядная диаграмма Samsung о различиях (плюс фирменная MBCFET-версия GAAFET).
Транзисторы GAAFET не являются чем-то новым; эта транзисторная технология необходима для изготовления микросхем по нормам 3 нм и ниже. Главная инновация пекинцев заключается в двумерной природе их транзисторов, которая достигается благодаря использованию другого элемента, кроме кремния.
Bi2O2Se, или оксиселенид висмута, - полупроводниковый материал, который уже много лет изучается на предмет использования в суб-1нм техпроцессе, в основном благодаря его способности быть двумерным полупроводником. Двумерные полупроводники, такие как двумерный Bi2O2Se, более гибкие и прочные в малых масштабах, чем кремний, который сталкивается со снижением подвижности носителей даже на 10-нм узле.
Одиссея от кремния к висмуту
Такие прорывы в области стекированных двумерных транзисторов и переход от кремния к висмуту являются захватывающими для будущего полупроводников и необходимы для того, чтобы китайская промышленность могла конкурировать на передовых рубежах полупроводниковой отрасли.
Благодаря торговой войне между США и Китаем из-за чипов и современных технологий Китай оказался отрезан от таких инструментов, как EUV-литография, позволяющих производить процессоры на узлах, которые остальной технологический мир производит уже почти десять лет. В результате Китай вкладывает значительные средства в исследования, которые позволят ему обогнать нынешнее состояние технологической индустрии, а не довольствоваться лишь тем, что догоняет.
Хотя 2D-транзисторы GAAFET, возможно, и не являются будущим полупроводниковой промышленности, это исследование демонстрирует, что молодые умы в Китае готовы к инновациям, чтобы продвинуть отрасль вперед. В то время как Соединенные Штаты готовы усилить торговое эмбарго и ограничения на доступ Китая к технологиям, включая потенциальный запрет на технологию GAAFET, китайская технологическая промышленность мчится наперегонки с враждующими империями.
Оригинал
Уникальность
