近年来,全球半导体行业正面临着摩尔定律即将达到物理极限的挑战。为了应对这一瓶颈,各大科技巨头和研发团队纷纷展开了新的攻略,其中包括尝试使用新的材料替代传统的硅基晶圆,以及革新晶体管技术以提高芯片性能。中国在这些领域也已经取得了领先世界的成就。
12月17日,一则消息从快科技传来:复旦大学微电子学院宣布,该校周鹏教授团队成功攻克难题,在3nm芯片关键技术上取得重大突破。这一成果不仅显示了中国在高端半导体领域的实力,也为国内芯片产业发展提供了强有力的支持。
周鹏教授团队针对具有重大需求的3-5nm节点晶体管技术进行研究,他们验证了一种双层沟道厚度分别为0.6/1.2nm的围栅多桥沟道晶体管,这项技术被称为GAA(Gate-All-Around)晶体管。这种多桥沟道晶体管相比传统FinFET结构,更能有效地控制电流,从而实现低泄漏电流与高驱动电流之间平衡。
根据公开数据显示,由周鹏教授团队设计并制造出的超薄围栅双桥沟道晶体管,其驱动能力得到了显著提升,与普通MoS2晶体管相比,推动当前电流增幅达到了400%;同时其漏电流降低至原来的一个数量级。这意味着GAA结构能够使得摩尔定律在5nm以下工艺节点上更好地延续下去。
此前三星和台积電等国际巨头已开始采纳GAA技术,但他们对于如何应用这项新技术却持有不同的态度。三星计划将其应用到量产中,而台积電则选择保守一些,对于未来的转变保持谨慎态度。而中芯国际作为我国最大的半导体公司,其5nm和3nm工艺项目也正在紧锣密鼓进行,只待EUV光刻机到货即可全面启动。
尽管目前国产芯片仍然落后于海外甚至台企,但通过全国范围内共同努力,我们相信未来国产芯片有望迎来崛起。此次复旦大学微电子学院所取得的一系列创新成果,为国内半导體產業發展注入了新的活力,是我们追求自主可控、独立创新道路上的又一次重要里程碑。