性能提升20倍！美国全新纳米级3D晶体管面世

快科技11月7日消息，据报道，美国麻省理工学院团队利用超薄半导体材料，成功研制出一种全新的纳米级3D晶体管。

这款晶体管堪称迄今为止最小的3D晶体管，其性能与功能不仅与现有硅基晶体管不相上下，甚至在某些方面还实现了超越。

晶体管作为现代电子设备和集成电路不可或缺的基石，承担着放大和开关电信号等多重关键任务。

然而，长久以来，硅基晶体管一直受制于“玻尔兹曼暴政”这一物理定律的束缚，无法在过低的电压条件下正常工作，这无疑成为其性能提升与应用范围拓展的一大障碍。

为了攻克这一难题，麻省理工学院的科研团队独辟蹊径，选用了由锑化镓和砷化铟构成的超薄半导体材料，精心打造出这款新型3D晶体管。该晶体管不仅性能达到了当前硅晶体管的顶尖水平，更能在远低于传统晶体管的电压下实现高效运作。

此外，团队还创新性地将量子隧穿原理融入晶体管的架构设计之中。在量子隧穿效应的作用下，电子能够轻松穿越能量势垒，而非像以往那样需要翻越，从而极大地提升了晶体管开关的灵敏度。为了进一步优化晶体管的尺寸，科研人员精心构建出直径仅为6纳米的垂直纳米线异质结构，使得晶体管更加小巧精致。

经过严格的测试验证，这款新型晶体管在状态切换方面展现出了卓越的性能，其速度之快、效率之高令人瞩目。与同类隧穿晶体管相比，其性能更是实现了20倍的大幅提升。

这款晶体管充分利用了量子力学的独特优势，在极其有限的几平方纳米空间内，同时实现了低电压操作与高性能表现的完美融合。得益于其微小的尺寸，未来可以在计算机芯片上封装更多的此类晶体管，从而为研制出性能更为强大、能耗更低且功能更加丰富的电子产品奠定坚实的基础。