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2021-12-19 21:43 |
一種新的具有垂直傳輸場效應(yīng)的晶體管
據(jù)《科學(xué)》消息，美國萬國商業(yè)機器公司（IBM）和三星的研究人員已經(jīng)制造出首個將晶體管豎立在兩端的計算機芯片原型，即垂直傳輸場效應(yīng)晶體管。這一變化將使電路的封裝更加緊密，并使更快或更節(jié)能的設(shè)備成為可能。 ai3wSUYJi
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業(yè)界知名硬件拆解與分析機構(gòu)TechInsights半導(dǎo)體行業(yè)分析師Dan Hutcheson說：“這是一個重大突破，它讓我們了解到下一代設(shè)備將會是什么樣子�！� I6q]bQ="
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自上世紀60年代制造出第一個集成電路以來，半導(dǎo)體公司就設(shè)計出可以平躺在硅片上的晶體管，讓電流橫向流過硅片。他們還成功地將連續(xù)幾代晶體管的體積縮小到更小。這一趨勢被稱為摩爾定律，它允許公司每兩年將芯片上的晶體管數(shù)量增加一倍。在未來幾年內(nèi)，即將投入生產(chǎn)的芯片將在指甲蓋大小的空間里塞滿500億個晶體管。 [m}58?0~x
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但摩爾定律正走向崩潰。晶體管由幾個單獨的導(dǎo)電體組成，用來控制流過半導(dǎo)體的電流。將這些元件擠壓到比45納米更小的地方，電流就會從一個元件泄漏到另一個元件。這時，晶體管不再起作用。因此，研究人員需要找到另一個解決方案。 q|;Sn
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領(lǐng)導(dǎo)垂直傳輸場效應(yīng)晶體管項目的IBM工程師Brent Anderson介紹，他們的解決方案是把晶體管豎著，像一塊磚一樣平衡在一端。該方案能夠保持單個設(shè)備的長度足夠大，以完美發(fā)揮作用，同時各元件緊密地粘在一起，間距超過45納米。 &
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近日，在美國舊金山舉行的第67屆國際電子器件會議上，Anderson團隊報告了他們發(fā)明的一種餐盤大小、帶有垂直傳輸場效應(yīng)晶體管的硅片。雖然研究人員沒有詳細說明制造它所需的所有步驟，但Anderson同事Hemanth Jagannathan說，他們可以在很大程度上使用標準半導(dǎo)體制造工具來實現(xiàn)這一點。這一點至關(guān)重要，因為半導(dǎo)體制造設(shè)施的建設(shè)耗資為數(shù)十億美元。 n1"QHA
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Hutcheson預(yù)測，這一進步將使摩爾定律在未來十年左右的時間里繼續(xù)適用。集成更多的晶體管將使未來的芯片設(shè)計師能夠設(shè)計出運行速度提高一倍的處理器，或者將其能耗降低到目前標準的15%。例如，節(jié)省的能源可以使未來的手機在不充電的情況下運行長達一周。
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