最小。晶体管。过。

十几年来，工程师还在关注终点线在竞相收缩在集成电路组件的大小。他们知道，物理定律已经设置 5 纳米阈值大小的晶体管门之间传统的半导体，约有四分之一的高端 20 纳米栅晶体管的大小现在在市场上。

一些法律，以打破，或至少受到挑战。

由学院科学家阿里贾能源部下属的劳伦斯伯克利国家实验室 （伯克利实验室） 带领的研究小组已经完成只是创建一种晶体管用工作 1 纳米门。作为对比，一根人类头发的是大约 50,000 纳米厚。

“我们在报告到目前为止，最小的晶体管”说贾，主要的首席研究员电子材料程序在伯克利实验室材料科学司。”栅极长度被认为是晶体管定义维度。我们正好显示 1 纳米栅晶体管，显示出以选择合适的材料，还有更多的空间，缩小我们的电子。

关键是要使用碳纳米管和钼二硫化 (MoS2)，发动机润滑油通常卖汽车配件商店。MoS2 是家庭的材料具有巨大潜力的应用在发光二极管、 激光器、 纳米晶体管、 太阳能电池和更多的一部分。

研究结果发表在科学 》 杂志今日。其他研究者在这纸上的包括杰夫波哥系伯克利国家实验室资深科学家和教授在加州大学伯克利分校;一位教授在加州大学伯克利分校; 晨鸣胡月亮金，一位教授在德克萨斯大学达拉斯分校;和斯坦福大学教授黄宜弘 H.S.。

发展可以保持活着英特尔创始人戈登 · 摩尔的预测，集成电路上的晶体管密度将增加一倍的关键每隔两年，使我们的笔记本电脑、 手机、 电视和其他电子产品的增强的性能。

研究报告主要作者 Sujay Desai，贾的实验室的研究生说:”半导体行业长期以来认为，任何低于 5 纳米的门不会工作，所以这以下的任何不被甚至认为，”。”这项研究表明子 5 纳米盖茨应该不会打折。工业一直在压迫能力在硅最后一的位。通过硅材料改 MoS2，我们可以使晶体管是长度，只是 1 纳米的大门，并操作它像开关一样。

当电子是不受控制

晶体管组成的三个码头︰ 源、 漏和门。从源，电流流到下水道，和那流控制在门前，施加的电压响应开关打开和关闭。

硅和 MoS2 有晶体的晶格结构，但电子流经硅是打火机，遇到相比 MoS2 的阻力较小。那就是一种恩惠时门是 5 纳米或更长时间。但下面那长度，一种量子力学现象叫隧道踢中，和门障碍不再是能够防止电子通过从源趸船漏终端。

德赛说:”这意味着我们不能关闭晶体管”。”电子是失去控制”。

因为电子流过 MoS2 较重的他们的流可以控制与长度较小的门。此外可以缩放 MoS2 以原子方式薄片，关于 0.65 纳米厚，具有较低的介电常数，措施，反映了材料在电场作用下储存能量的能力。这两个属性，除了电子质量，帮助提高的内部晶体管电流流动的控制，当栅极长度减到 1 纳米。

一次他们定居在 MoS2 作为半导体材料，它是为了建造大门的时间。它使 1 纳米结构，原来，是不小的壮举。传统光刻技术不好在这种规模，所以研究人员采用了碳纳米管，空心圆柱管的直径可以小至 1 纳米。

他们然后测量电性能的设备来表明，用碳纳米管门 MoS2transistor 有效地控制电子的流动。

贾，也是加州大学伯克利分校的电气工程和计算机科学教授说:”这项工作证明过，最短的晶体管”。”然而，这是概念的一个证明。我们还没有尚未收拾这些芯片上的晶体管，我们没有做这数十亿倍。我们还没有发展自对准的制作计划减少设备中的寄生电阻。但这项工作很重要，表明我们不再限于 5 纳米门为我们的晶体管。摩尔定律可以继续长一段时间通过适当的工程设计的半导体材料与器件结构。

伯克利国家实验室的工作主要是由能源部门基础能源科学计划资助的。

关于劳伦斯伯克利国家实验室

劳伦斯伯克利国家实验室通过推动可持续能源、 保护人类健康、 创造新的材料和揭示的起源和宇宙的命运，解决世界上最紧迫的科学挑战。成立于 1931 年，伯克利实验室科学专长承认与十三个诺贝尔奖项。加利福尼亚大学美国能源部科学办公室管理伯克利实验室。