清華大學(xué)集成電路學(xué)院新突破，首次實現(xiàn)亞1納米柵長晶體管

　　近日，清華大學(xué)集成電路學(xué)院任天令教授團隊在小尺寸晶體管研究方面取得重大突破，首次實現(xiàn)了具有亞1納米柵極長度的晶體管，并具有良好的電學(xué)性能。

　　過去幾十年晶體管的柵極尺寸在摩爾定律的推動下不斷微縮，然而近年來，隨著晶體管的物理尺寸進入納米尺度，造成電子遷移率降低、漏電流增大、靜態(tài)功耗增大等短溝道效應(yīng)越來越嚴重，這使得新結(jié)構(gòu)和新材料的開發(fā)迫在眉睫。

　　清華大學(xué)集成電路學(xué)院消息顯示，研究發(fā)現(xiàn)，由于單層二維二硫化鉬薄膜相較于體硅材料具有更大的有效電子質(zhì)量和更低的介電常數(shù)，在超窄亞1納米物理柵長控制下，晶體管能有效的開啟、關(guān)閉，其關(guān)態(tài)電流在pA量級，開關(guān)比可達105，亞閾值擺幅約117mV/dec。大量、多組實驗測試數(shù)據(jù)結(jié)果也驗證了該結(jié)構(gòu)下的大規(guī)模應(yīng)用潛力。基于工藝計算機輔助設(shè)計（TCAD）的仿真結(jié)果進一步表明了石墨烯邊緣電場對垂直二硫化鉬溝道的有效調(diào)控，預(yù)測了在同時縮短溝道長度條件下，晶體管的電學(xué)性能情況。這項工作推動了摩爾定律進一步發(fā)展到亞1納米級別，同時為二維薄膜在未來集成電路的應(yīng)用提供了參考依據(jù)。

　　上述相關(guān)成果以“具有亞1納米柵極長度的垂直硫化鉬晶體管”為題，于3月10日在線發(fā)表在國際頂級學(xué)術(shù)期刊《自然》上。

　　轉(zhuǎn)自：集微網(wǎng)

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