復(fù)旦大學(xué)發(fā)明單晶體管邏輯結(jié)構(gòu)新原理，將帶來集成電路革新性變化
隨著晶體管不斷縮小特征尺寸，集成電路的性能得以持續(xù)提升。然而在超小器件尺寸下，硅材料的物理極限導(dǎo)致了功耗的大幅提升，難以進一步持續(xù)減小晶體管的特征尺寸。 3w^W6hN)
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通過引入層狀半導(dǎo)體，并依據(jù)其特性設(shè)計新型層狀晶體管結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)可以通過單個晶體管實現(xiàn)邏輯門（與門、或門），而同樣的邏輯門在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中則需要兩個晶體管。 4 }C
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這一新型晶體管結(jié)構(gòu)極大的提高了晶體管的面積利用率，可以促進晶體管的特征尺寸持續(xù)縮小。 @PM<pEve
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讓一個人干兩個人的活，所有的事在一個辦公室里處理完成，這樣是不是大大提升了效率，節(jié)省了成本？這種思路放在集成電路中也是一樣的。 T;DKDg a
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目前，集成電路已越來越緊密地和現(xiàn)代社會的生產(chǎn)生活聯(lián)系在一起，但是，隨著晶體管物理尺寸的不斷微縮，短溝道效應(yīng)等負面效應(yīng)使得漏電流不可避免，功耗大、集成度提高困難、不確定性增加，限制了集成電路的發(fā)展。 e/hCYoS1n
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針對這些問題，復(fù)旦大學(xué)微電子學(xué)院教授周鵬、張衛(wèi)、曾曉洋攜團隊與計算機學(xué)院教授姜育剛展開合作，發(fā)現(xiàn)了新材料在集成電路中的更優(yōu)應(yīng)用方案，解決了如何用新材料、新原理和新架構(gòu)繼續(xù)延展摩爾定律的難題，實現(xiàn)了電路邏輯結(jié)構(gòu)從無到有的原始創(chuàng)新。 DOu^
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5月27日正值復(fù)旦大學(xué)114周年校慶日，相關(guān)成果以《小尺寸晶體管架構(gòu)在可光控邏輯和原位存儲器中的應(yīng)用》（“Small footprint transistor architecture for photo-switching logic and in-situ memory ”）為題在線發(fā)表于《自然·納米技術(shù)》（Nature Nanotechnology）。 TDw~sxtv&
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單晶體管邏輯結(jié)構(gòu)示意圖 rhLhFN {h
“一個人干兩人活”，提供“光控開關(guān)”切換選項 -`8 @
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“我們這項研究工作的核心內(nèi)容是利用原子晶體硫化鉬做出了新結(jié)構(gòu)晶體管。在此基礎(chǔ)上，團隊發(fā)明了單晶體管邏輯結(jié)構(gòu)的新原理。新原理、新結(jié)構(gòu)對原子晶體材料具有普適性。”周鵬解釋道。 d"5_x]Z;
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據(jù)介紹，研究團隊采用與硅工藝兼容的雙柵作為邏輯輸入端，通過對創(chuàng)新引入的雙導(dǎo)電通道加以獨立控制，在單晶體管上實現(xiàn)了邏輯運算的“與”和“或”。 l!}g Wd,H
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“與”和“或”是構(gòu)成計算系統(tǒng)的最基本邏輯單元。 bbq`gEV
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