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2025-05-11 21:34:00
- 北京大学トランジスタは、インテル、TSMC、サムスンのトップシリコンチップを上回る可能性があります
- フルゲートカバレッジは速度を高め、画期的な中国のトランジスタデザインでのエネルギー使用を削減します
- 中国はこのシリコンフリートランジスタの革新で私たちのチップ技術を飛び越えたばかりかもしれません
Peking Universityの中国の研究者は、トランジスタ設計のブレークスルーのように見えるものを発表しました。
チームは、2次元材料であるビスマスオキシセレニドに基づいて、シリコンフリートランジスタを作成しました。
イノベーションは、トランジスタのゲートがソースの周りに完全に包まれているゲートアラウンド（Gaafet）アーキテクチャにかかっています。現在のシリコンベースのプロセッサを支配する従来のFinfetデザインは、部分的なゲートカバレッジのみを許可します。このフルラップ構造は、ゲートとチャネルの間の接触領域を強化し、エネルギーの漏れを減らし、より良い電流制御を可能にすることで性能を向上させます。
これはシリコンチップの端をマークできますか？
で公開 自然素材この論文は、新しい2Dガーフェットが速度とエネルギー効率の両方でシリコントランジスタに匹敵するか、それを上回ることさえできることを示唆しています。
研究者は、彼らの2Dトランジスタが速度を40％速く達成していると主張しています インテル10％少ないパワーを使用しながら、最新の3NMチップ、TSMCから現在のプロセッサよりも先に配置するパフォーマンスを使用します。 サムスン。
従来の設計の部分的なゲートカバレッジは、現在の制御を制限し、エネルギー損失を増加させます。新しいフルゲート構造はこれらの問題に対処し、高電圧のゲインと超低電力使用量をもたらします。チームは、新しいデザインを使用してすでに小さなロジックユニットを構築しています。
「これは、これまでで最も速く、最も効率的なトランジスタです」と北京大学は言いました。これらの主張は、主要な商用チップに使用されたものと同じ条件下で実施されたテストによってサポートされています。
「既存の材料に基づいたチップの革新が「ショートカット」と見なされる場合、2D材料ベースのトランジスタの開発は「レーンの変化」に似ています」とプロジェクトの主任科学者であるペン・ハイリン教授は述べています。
Finfetsの垂直構造とは異なり、新しいデザインは織り込まれた橋に似ています。このアーキテクチャのシフトは、特に業界が3nmのしきい値を下回っているため、シリコン技術が直面する小型化制限を克服する可能性があります。それはまた利益を得ることができます 最速のラップトップ そのようなコンパクトなチップが必要です。
チームは、2つの新しいビスマスベースの素材を開発しました：半導体としてのbi₂o₂seとbi₂SEOgateゲート誘電体として。
これらの材料は、低い界面エネルギーを備えており、欠陥と電子散乱を減らします。
「これにより、滑らかなパイプを通る水のように、ほとんど抵抗なしで電子が流れるようになります」とペンは説明しました。
パフォーマンス結果は、密度官能理論（DFT）計算によって裏付けられ、PKUの高精度製造プラットフォームを使用して物理テストを通じて検証されます。
研究者は、トランジスタは現在の半導体インフラストラクチャを使用して製造できると主張し、将来の統合を簡素化します。
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