美開(kāi)發(fā)出迄今最小砷化銦鎵晶體管 長(cháng)度僅22納米

麻省理工學(xué)院電氣工程和計算機科學(xué)系教授德?tīng)?middot;阿拉莫表示，隨著(zhù)硅晶體管降至納米尺度，器件產(chǎn)生的電流量也不斷減小，從而限制了其運行速度，這將導致摩爾定律逐漸走到盡頭。為了延續摩爾定律，研究人員一直在尋找硅的替代品，以能在較小尺度上產(chǎn)生較大電流。其中之一便是砷化銦鎵，已用于光纖通信和雷達技術(shù)的該化合物具有極好的電氣性能。

阿拉莫團隊的研究表明，使用砷化銦鎵創(chuàng )建一個(gè)納米尺寸的金屬氧化物半導體場(chǎng)效應晶體管(MOSFET)是可能的，MOSFET是微處理器等邏輯應用中最常用的類(lèi)型。晶體管包括3個(gè)電極：柵極、源極和漏極，由柵極控制其他兩極之間的電流。由于這些微小晶體管的空間十分緊張，3個(gè)電極必須被放置得相互非常接近，但即便使用精密的工具，也很難達到精確水平。阿拉莫團隊則實(shí)現了晶體管柵極在其他兩個(gè)電極之間進(jìn)行“自對準”。

研究人員首先使用分子束外延法生長(cháng)出薄層的砷化銦鎵材料，然后在源極和漏極上沉積一層金屬鉬。研究人員使用電子聚焦束在該基底上“畫(huà)”出一個(gè)極其精細的圖案，然后蝕刻掉材料不想要的區域，柵氧化物便沉積到微小的間隙上。最后，將鉬蒸汽噴在表面上形成的柵極，可緊緊地擠壓在其他兩個(gè)電極之間。

阿拉莫表示，通過(guò)刻蝕和沉積相結合，柵極就能安放在四周間隙極小的電極之間。他們的下一步目標將是，通過(guò)消除器件內多余的阻力來(lái)進(jìn)一步改善晶體管的電氣性能，并提高其運行速度。一旦實(shí)現此一目標，他們將進(jìn)一步縮減器件尺寸，最終將晶體管的柵極長(cháng)度減至10納米以下。