异国情调的2D材料可帮助中国研究人员创建新的超快速芯片
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中国的研究人员说,他们创建了一个新的无硅晶体管,可以显着提高性能,同时降低能耗。该小组表示,这一发展代表了晶体管研究的新方向,并显示了中国“改变车道”,因为它找到了破坏旧现状的新方法。
科学家说,新晶体管可以将其整合到芯片中,这些芯片可能比美国公司等美国公司制造的最好的现有硅处理器快40%。这是根据《南中国晨报》(SCMP)的报告。
尽管功率急剧增加,但研究人员声称,这种芯片也将减少10%的功率。科学家在《自然》杂志上发表的一项新研究中概述了他们的发现。
该研究的主要作者是中国北京大学(PKU)化学教授Hailin Peng告诉SCMP:“如果基于现有材料的芯片创新被认为是'捷径',那么我们对2D材料基于2D的基于2D的晶体管的发展类似于“换车道”。”
科学家在论文中说,由于芯片的独特架构,效率和性能提高是可能的,特别是他们创建的新的二维无硅晶体管。该晶体管是一个全面的磁场效应晶体管(GAAFET)。与以前的领先晶体管设计(如Fin Field-Field-Transistor(FinFET))不同,GAAFET晶体管包裹了所有四个侧面的门,而不仅仅是三个侧面。
从最基本的角度来看,晶体管是每个计算机芯片中发现的半导体设备。每个晶体管都有一个源,一个门和排水管,该晶体管使晶体管可以充当开关。
栅极是晶体管如何控制源和排水端子之间的电流流动,并且可以充当开关和放大器。将这扇门包裹在源的各个侧面(或来源,因为某些晶体管包含多个),而不是像常规晶体管中的三个,而不是三个,从而可以提高性能和效率。
这是因为一个完全包装的源提供了更好的静电控制(因为静态电力排放的能量损失较小),并且具有更高的驱动电流和更快的切换时间的潜力。
尽管Gaafet架构本身并不是新的,但PKU团队将二氧化苯乙烯作为半导体的使用,以及他们用它来创建“原子上的薄”二维晶体管的事实。
科学家在研究中补充说,2D二晶晶体管比传统硅不那么脆,更灵活。Bismuth提供了更好的载流子迁移率 - 当应用电场时电子可以通过其移动的速度。它还具有高介电常数 - 衡量材料存储电能能力的量度,这有助于晶体管提高的效率。
如果将此晶体管安装到一个芯片中,它确实比英特尔和其他公司的芯片更快地被证明,它也可以使中国能够避开当前对购买先进芯片的限制,并通过转移到完全不同的制造过程中,从而避免使用我们的芯片制造。