延長手機待機時間三倍靠什麼？新型納米材料

科技 06-08

IBM日前在日本京都宣布，該公司研究團隊在晶體管的製造上取得了巨大的突破——在一個指甲大小的晶元上，從集成200億個7納米晶體管飛躍到了300億個5納米晶體管。據美國電氣和電子工程師協會（IEEE）《光譜》雜誌6日報道，這一出色表現有望挽救瀕臨極限的摩爾定律，使電子元件繼續朝著更小、更經濟的方向發展。

相比較之下，當前10nm的驍龍835僅僅集成的晶體管數量約為30億。IBM強調，同樣封裝面積晶體管數量的增大有非常多的好處，比如降低成本、提高性能，而且非常重要的一點是，5nm加持下，現有設備如手機的電池壽命將提高2至3倍。

以上圖片來自於 IBM

半導體行業一直致力於打造5納米節點替代方案。IBM此次宣布的最新結構中，每個晶體管由三層堆疊的水平薄片組成，每片只有幾納米厚度，完全被柵極包圍，能防止電子泄漏並節省電力，被稱為「全包圍門」結構。

IBM的半導體技術和研究副總裁馬克斯·凱爾表示，「我們認為新結構將成為繼finFET之後的普遍結構」，它代表了晶體管的未來。

報道稱，IBM公司用多年時間研究製造堆疊納米晶元工藝技術和材料，此前流行的電子束光刻工藝對於批量生產而言過於昂貴，而即將投入生產的5納米晶元，將使用工藝成本有所降低的極光紫外光刻技術。新型晶元雖然只有指甲大小，其上卻能集成300億個晶體管，在與10納米晶元進行對比的測試中發現，在給定功率下，其性能可提升40%；在同等效率下，5納米晶元可以節省74%電能。

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