HemNyheterHalvledareKinesiska forskare skapar transistorgrind på endast 0,34 nanometer

Kinesiska forskare skapar transistorgrind på endast 0,34 nanometer

Tsinghua Universitys side-wall-transistor tar transistorstorlekar ned till atomnivå.

Moore’s lag, regeln som framhåller att transistorer i integrerade kretsar fördubblas varannat år, har varit ämne för debatt under en längre tid. Där bland annat Nvidias VD Jen-Hsun Huang år 2019 hävdat att Moore’s lag är död har Intels VD Pat Gelsinger under 2021 istället hävdat att Moore’s lag fortsatt lever och frodas hos hans bolag.

Oavsett hur man vrider och vänder på argumentet kvarstår faktumet att moderna transistorer må ha namn som antyder storlekar i enskilda nanometer – trots att varje transistors gate eller grind snarare mäter omkring det dubbla i längd, och transistorn själv mångdubbelt i pitch och höjd. Med nuvarande teknik finns en gräns för hur liten en transistors gate kan fungera tillförlitligt omkring 5 nanometer.

”Side-wall”-transistorn: det guld-svarta är molybdendisulfid, gate framställs i grafen.

Nu har kinesiska forskare vid Tsinghua University demonstrerat transistorer tillverkade i molybdendisulfid (MoS2) med gate-längder på under 1 nanometer. Transistorn bygger förutom på MoS2 på grafen, och är uppbyggd med transistorns gate i sidan av ett trappsteg – därav namnet ”side-wall transistor”. Själva väggen i trappsteget består av ett enkelt lager kolatomer, själva grafenet, vilket innebär att gate-bredden är så låg som 0,34 nanometer i aktivt läge och 4,54 nanometer i avstängt läge.

Forskaren Tian-Ling Ren kommenterar i rapporten att detta kan komma att bli en sista anhalt för Moore’s lag och menar vidare att uppnå en transistor-gate mindre än 0,34 nanometer är ”nästan omöjligt”. Vad som däremot ska vara möjligt är massproduktion av den nya transistorn. Tidiga prototyper har visat sig kräva relativt hög spänning för att fungera, men har också demonstrerat lågt strömläckage tack vare en högre resistans i avstängt läge.

Massproduktion av den nya transistorn väntas dock inte i närtid – forskarna vid Tsinghua University framställde transistortypen på wafers med två tum i diameter.

Jonas Klar
Ansvarig utgivare och medgrundare av Semi14. Började skruva med elektronik 20 år sedan och inledde skribentkarriären med att skriva om datorkomponenter år 2005. Har på senare år intresserat sig allt mer för affärerna och forskningen i halvledarbranschen.
Relaterade artiklar

Läs också