Источник изображения: TSMC, tomshardware.com
Исследователи из Пекинского университета представили первый в мире двухмерный транзистор GAAFET, который не использует кремний. Вместо этого они применили материал на основе бисмута оксиселенида, что позволило создать устройство, которое, по их словам, является самым быстрым и энергоэффективным из всех существующих транзисторов в мире. Руководителями проекта выступили профессора Пэн Хайлинь (Peng Hailin) и Цю Чэньгуан (Qiu Chenguang).
Как пишет Tom's Hardware, ученые разработали «многослойную однокристаллическую 2D-конфигурацию GAA», которая может быть произведена на уровне пластин. Это открытие, опубликованное в журнале Nature, команда называет «монументальным прорывом». Исследователи утверждают, что протестировали свой транзистор в сравнении с продуктами таких гигантов, как Intel, TSMC и Samsung. В аналогичных условиях эксплуатации китайская разработка показала более высокие результаты по скорости и энергоэффективности. GAAFET (Gate-All-Around Field-Effect Transistors) — это следующее поколение транзисторов после MOSFET и FINFET. Их ключевое отличие заключается в том, что затвор полностью окружает канал, улучшая управление током, что критически важно для создания микросхем с техпроцессом 3 нм и меньше.
Основным материалом для нового транзистора стал Bi₂O₂Se (оксиселенид висмута). Этот 2D полупроводник изучается уже несколько лет благодаря своей способности работать на техпроцессах менее 1 нм. В отличие от кремния, который теряет свои свойства на масштабах менее 10 нм, двумерные материалы, такие как Bi₂O₂Se, сохраняют гибкость и стабильность даже на наноуровне.
Из-за торговой войны между США и Китаем последний лишен доступа к передовым инструментам, таким как EUV-литография, которая необходима для производства современных процессоров. Это вынуждает Китай искать альтернативные пути развития, а разработка 2D-транзисторов GAAFET является частью стратегии, направленной на то, чтобы не просто догнать, но и перегнать мировых лидеров в полупроводниковой отрасли.
Переход от кремния к висмуту и создание многослойных 2D-транзисторов может открыть новые горизонты для микроэлектроники. Но хотя эта технология может и не стать основой для будущего производства чипов, она демонстрирует готовность китайских ученых искать инновационные решения.