為什麽提這個？當然，因為我們有第三種方案的技術。也就是說，通過縮短晶體管柵極尺寸，芯片性能在相位上得到改善。2022年3月12日，清華大學突破了破冰行業的技術瓶頸，首次實現了亞1納米柵長的晶體管，並在此基礎上具有良好的電學性能。
來自清華大學官網的消息，集成電路研究所任教授領導的團隊在小尺寸晶體管研究方面取得重大突破。成功改造了亞1 nm柵長的晶體管。壹般來說，晶體管的柵極長度越短，矽基芯片架構中可以容納的晶體管數量就越多。如果有辦法實現柵長與芯片性能的反比，即充電性能，那麽我們完全可以降低對光刻機工藝的要求。
更重要的是，根據清華大學官網的消息，團隊推出的sub-1納米柵長晶體管具有良好的電學性能。這意味著通過縮短晶體管柵極長度來減少或避免對EUV掩模對準器的依賴的方案有望實現。也許有朋友會說，我們想到了縮短晶體管柵長來提高芯片性能，國外卻沒有想到？答:國外能想到，但是技術、性能、動力穩定性都沒有我們高。
其實早在2012年，日本就實現了等效的3 nm平面非結構矽基晶體管。2016年在美國實現了物理柵長1 nm的平面硫化鉬晶體管。清華大學實現的sub-1納米柵晶體管的物理柵長為0.34納米。相比日美半導體，顯然我們的精度更高。僅僅是準確率高嗎？當然不是！
先來分析壹下日本和美國分別在2012和2016推出的等效3 nm和1 nm物理柵晶體管的缺點。日本在2012年推出的等效3 nm平面非結構矽基晶體管，因為架構不成熟，晶體管性能不穩定而被擱置。美國推出的物理柵長1 nm的平面硫化鉬晶體管，有相對穩定可靠的架構支持，但在原材料的選擇上有問題。即使用穩定性極差的硫作為原料。
清華大學的研究團隊巧妙地利用現有的技術優勢，以石墨烯薄膜超薄的單層厚度和優異的導電性為柵極，基於石墨烯的橫向電場實現垂直Mo S2溝道的開關。在保證性能和電場穩定的基礎上，實現了相當於0.34 nm的物理柵晶體管結構。
有意思的是，說到石墨烯技術，我們就是西方的“祖師爺”。也就是早在2020年，我們就實現了8英寸和12英寸石墨烯片的商業化量產。但這也解釋了為什麽國外因為缺乏成熟的原材料技術而逐漸放棄了減小澆口長度。關於石墨烯，我想大家早些時候也聽過很多關於這種原料的報道。相同工藝下石墨烯芯片的性能是矽基芯片的5~10倍。至於權威性，IEEE全球權威半導體組織給出了確認。也就是說，石墨烯材料有望成為未來延續摩爾定律的關鍵原材料。
回來清華吧。研究團隊成功突破的0.34 nm物理柵晶體管，通過在石墨烯表面沈積金屬並自然氧化，完成了石墨烯垂直方向的電場屏蔽。這還不是全部。為了進壹步提高晶體管的穩定性，清華的團隊還使用原子層沈積的鉿二氧化碳作為柵介質，使用化學氣相沈積的單層二維二硫化鉬薄膜作為溝道。
值得壹提的是，為了有效地通過石墨烯邊緣的電場調控垂直的二硫化鉬，清華大學的研究團隊還采用了基於工藝的計算機輔助設計(TCAD)。目前，該研究成果已發表在國際頂級學術期刊《自然》上。這也打消了壹些人對這壹成績的疑慮和猜測。
總的來說，清華大學突破的研究成果有望幫助我們實現未來在高端芯片領域的自主目標。希望清華大學盡快推出並落地這項技術。盡快實現從實驗室到工廠應用的轉變。
關於清華大學成功破冰的等效0.34 nm物理柵長晶體管，妳有什麽想說的？未來要想通過石墨烯在半導體領域實現平價趕超，勢必會遇到很多問題。包括基礎設施和人員培訓。對此大家有什麽好的意見和建議嗎？
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空氣能熱水器簡介:
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