11月7日，有報(bào)道稱(chēng)，美國(guó)麻省理工學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)利用超薄半導(dǎo)體材料，成功開(kāi)發(fā)出一種前所未有的納米級(jí)3D晶體管。這款晶體管被譽(yù)為迄今為止最小的3D晶體管，其性能與功能不僅與現(xiàn)有的硅基晶體管相當(dāng)，甚至在某些方面還超越了后者。

晶體管作為現(xiàn)代電子設(shè)備和集成電路的核心組件，扮演著放大和切換電信號(hào)等重要角色。然而，長(zhǎng)期以來(lái)，硅基晶體管一直受到“玻爾茲曼暴政”這一物理定律的限制，無(wú)法在過(guò)低的電壓條件下正常運(yùn)作，這極大地阻礙了其性能的提升和應(yīng)用范圍的拓展。

為了打破這一瓶頸，麻省理工學(xué)院的科研團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑，采用了由銻化鎵和砷化銦組成的超薄半導(dǎo)體材料，打造出這款全新的3D晶體管。這款晶體管不僅性能達(dá)到了硅晶體管的頂尖水平，而且能在遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)晶體管的電壓下高效運(yùn)行。

此外，團(tuán)隊(duì)還創(chuàng)新性地引入了量子隧穿原理，優(yōu)化了晶體管的架構(gòu)設(shè)計(jì)。在量子隧穿效應(yīng)的作用下，電子能夠輕松穿越能量勢(shì)壘，從而顯著提高了晶體管的開(kāi)關(guān)靈敏度。為了進(jìn)一步縮小晶體管的尺寸，科研人員精心構(gòu)建了直徑僅為6納米的垂直納米線(xiàn)異質(zhì)結(jié)構(gòu)，使得晶體管更加小巧且精致。

經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的測(cè)試，這款新型晶體管在狀態(tài)切換方面表現(xiàn)出色，其速度和效率令人驚嘆。與同類(lèi)隧穿晶體管相比，其性能更是提升了20倍。這款晶體管充分利用了量子力學(xué)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，在極其有限的空間內(nèi)（幾平方納米），實(shí)現(xiàn)了低電壓操作與高性能表現(xiàn)的完美結(jié)合。

由于其微小的尺寸，未來(lái)可以在計(jì)算機(jī)芯片上集成更多的此類(lèi)晶體管，從而為研發(fā)出性能更強(qiáng)大、能耗更低且功能更豐富的電子產(chǎn)品提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。