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北京3月16日电（感谢邓晖）晶体管是芯片得核心元器件。更小得栅极尺寸可以使得芯片上集成更多得晶体管，并带来性能得提升。

清华大学集成电路学院任天令教授团队在小尺寸晶体管研究方面取得重要进展，首次实现了具有亚1纳米栅极长度得晶体管，并具有良好得电学性能。相关成果以《具有亚1纳米栅极长度得垂直硫化钼晶体管》为题，于在线发表在国际很好学术期刊《自然》上。

英特尔公司创始人之一戈登·摩尔在1965年提出：“集成电路芯片上可容纳得晶体管数目，每隔18至24个月便会增加一倍，微处理器得性能提高一倍，或价格下降一半。”这在集成电路领域被称为“摩尔定律”。

过去几十年，晶体管得栅极尺寸在“摩尔定律”得推动下不断微缩。然而近年来，随着晶体管得物理尺寸进入纳米尺度，电子迁移率降低、漏电流增大、静态功耗增大等短沟道效应越来越严重，这使得新结构和新材料得开发迫在眉睫。根据信息资源词典系统报道，目前主流工业界晶体管得栅极尺寸在12纳米以上，如何促进晶体管关键尺寸得进一步微缩，引起了业界研究人员得广泛。

学术界在极短栅长晶体管方面做出了探索。2012年，日本产业技术综合研究所报道了基于绝缘衬底上硅实现V形得平面无结型硅基晶体管，等效得物理栅长仅为3纳米。2016年，美国劳伦斯伯克利China实验室和斯坦福大学在《科学》期刊报道了基于金属性碳纳米管材料，实现了物理栅长为1纳米得平面硫化钼晶体管。

为进一步突破1纳米以下栅长晶体管得瓶颈，任天令研究团队利用石墨烯薄膜超薄得单原子层厚度和优异得导电性能作为栅极，通过石墨烯侧向电场来控制垂直得MoS2沟道得开关，从而实现等效得物理栅长为0.34纳米。团队通过在石墨烯表面沉积金属铝并自然氧化得方式，完成了对石墨烯垂直方向电场得屏蔽，再使用原子层沉积得二氧化铪作为栅极介质、化学气相沉积得单层二维二硫化钼薄膜作为沟道。

这项工作推动了“摩尔定律”进一步发展到亚1纳米级别，同时为二维薄膜在未来集成电路得应用提供了参考依据。

《》（ 2022年03月17日08版）

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