低功耗集成电路

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中国科学院金属研究所团队持续提高晶体管性能 晶体管“功耗墙”,这样突破(硬核科技的创新故事)
Ren Min Ri Bao· 2025-07-11 22:11
尺寸小些、再小些,一直是晶体管研制的主要目标。如何在缩小尺寸的同时,进一步提升晶体管性能? 中国科学院金属研究所碳基电子器件团队的一项成果展现了热载流子晶体管作为低功耗、多功能器件在 未来高性能集成电路领域的广阔应用前景。这项成果于去年8月发表在《自然》期刊上。业内人士认 为,这项成果开辟了原创性的晶体管研究领域。 一组图形,寥寥几笔,一旁还标有字母注释,这是一张几年前中国科学院金属研究所研究员刘驰的速写 手稿,也是论文中"热发射极晶体管"的雏形。"这次突破既是厚积薄发,又是水到渠成。"刘驰说。 "提升晶体管性能,主要面临'三堵墙'。"论文的通讯作者之一、金属所碳基电子器件团队负责人孙东明 研究员介绍,"三堵墙"分别是"尺寸墙""存储墙""功耗墙"。他们团队的主要攻关方向,便是"功耗墙"。 不断制备、测试、优化、再制备……最终,团队能够稳定制备这种新型晶体管,并大幅提高性能:传统 晶体管每让电流提升1个数量级至少需要60毫伏的电压,而新型晶体管使用小于1毫伏的电压就可以实 现,同时在室温下有明显负微分电阻,展现出其在低功耗和多功能集成电路领域的广阔应用前景。 目前,中国科学院金属研究所合作企业达600余家,为 ...