本報上海8月11日電(記者曹繼軍、顏維琦)芯片是電腦的心臟,而芯片的核心是器件。北京時間8月10日凌晨出版的《科學》雜志宣布了一種全新的微電子基礎器件的誕生,這就是復旦大學張衛團隊研發的半浮柵晶體管(SFGT)。
多年來,我國的集成電路制造工藝長期處于全球產業鏈末端。作為微電子領域的重大原始創新,半浮柵晶體管(SFGT)的技術突破將有助于我國掌握集成電路的關鍵技術,在芯片設計與制造上獲得更大的核心競爭力。
在過去的幾十年里,晶體管小型化驗證突破有兩個難題:令人咋舌的制造成本和耗電量。由復旦大學微電子學院副院長張衛領銜的團隊另辟蹊徑:研發新型晶體管。經過4年的不懈探索,張衛課題組終于在全球范圍內率先研發出半浮柵晶體管,實現了世界級的科研突破。
與傳統晶體管相比,半浮柵晶體管具有結構巧、性能高的特點。“我們常用的U盤等閃存芯片,采用的浮柵晶體管的器件在寫入和擦除時,需要較高的操作電壓(接近20伏)和較長的時間(微秒級)。”張衛說,“為了擺脫電壓和時間的束縛,我們把一個隧穿場效應晶體管(TFET)和浮柵晶體管結合起來,構成了全新的‘半浮柵’結構器件”。
張衛介紹,半浮柵晶體管可在多類產業中應用,潛在市場規模達到300億美元以上。但從實驗室的科研論文到大規模產業化的核心技術還有一步之遙。張衛期盼實現三方合作,即設計公司出產品、制造企業生產、復旦大學提供技術支持,從而加快實現該技術的產業化。團隊成員之一、復旦大學微電子學院教授王鵬飛坦言:“我們現在僅領先半年左右。”為此,張衛建議,我國科研機構和企業需要快速構建一個以半浮柵晶體管(SFGT)為核心技術專利的專利群,從而搶占未來世界微電子產業發展的一個制高點。(延伸閱讀見6版)