實(shí)驗(yàn)室設(shè)備搬運(yùn)，安裝，運(yùn)輸?shù)膩喩獔?bào)道：現(xiàn)在‌‌半‍導(dǎo)‌體‍設(shè)‌備‍搬‌運(yùn)‍新型晶體管也已經(jīng)出現(xiàn)。從5nm開始，GAAFET（全柵FET）將接管芯片中的工作。Riel解釋說：“在GAAFET中，源極和漏極之間的導(dǎo)電通道由幾條平行的硅納米線組成，每條納米線都被柵電極完全包圍。”這不僅是控制電流的‌‌半‍導(dǎo)‌體‍設(shè)‌備‍搬‌運(yùn)‍幾何形狀，還節(jié)省了芯片上的空間，因?yàn)樾纬删w管溝道的幾個(gè)納米線結(jié)構(gòu)是相互疊加的。未來，汽車應(yīng)用也將受益于GAAFET等技術(shù)的發(fā)展，新型、強(qiáng)大的HCPs無論作為許多分散控制單元繼承者，還是用于自動(dòng)駕駛的特殊處理器，都依賴于具有高計(jì)算能力的芯片。但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，即使GAAFET也無法挽救摩爾定律：3nm過后，器件將變得緊湊，并在未來三到四年內(nèi)也將達(dá)到極限。KIT納米技術(shù)研究所主任托馬斯·席梅爾教授說：“一個(gè)巧妙的改進(jìn)階段即將結(jié)束。”到目前為止，總能找到一種技術(shù)解決方案，使經(jīng)典晶體管進(jìn)一步小型化——但現(xiàn)在芯片已經(jīng)達(dá)到了原子尺寸。由于量子力學(xué)隧道效應(yīng)，電子可以穿過絕緣體，這將使元件變得毫無用處。因?yàn)榕c經(jīng)典物理學(xué)的觀點(diǎn)相反，即使電子實(shí)際上沒有足夠能量，依舊可以克服勢(shì)壘。但即使是在生產(chǎn)過程中有針對(duì)性地將外來原子引入高純硅中，也就是“摻雜”過程，也無法在更小的結(jié)構(gòu)中發(fā)揮作用‌‌半‍導(dǎo)‌體‍設(shè)‌備‍搬‌運(yùn)‍因此人們開始尋找一種新型晶體管，可以進(jìn)一步提高未來電子電路的性能。IBM研究人員Riel列出了一系列MOSFET替代品，包括碳納米管場(chǎng)效應(yīng)晶體管（CNFET）和隧道場(chǎng)效應(yīng)晶體管（TFET）。在CNFET中，電流流經(jīng)微小的碳管。今年，麻省理工學(xué)院的研究人員表示，這種快速節(jié)能的開關(guān)可以在傳統(tǒng)的芯片工廠中生產(chǎn)。TFET在設(shè)計(jì)上類似于傳統(tǒng)晶體管，但在開關(guān)方面利用了量子力學(xué)隧道效應(yīng)，既節(jié)能又快捷。CNFET、TFET或任何其他方法是否會(huì)贏得比賽是完全開放的。Riel說：“目前有很多研究，但沒有明確的來取代優(yōu)化的硅MOSFET。”因此，KIT研究人員Schimmel將賭注押在單原子晶體管的長(zhǎng)期發(fā)展上：在這種晶體管中，控制電極移動(dòng)一個(gè)原子，該原子可以關(guān)閉兩端之間的微小間隙，從而使電流能夠流動(dòng)。“原則上，它的工作原理就像一個(gè)有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的繼電器，”Schimmel說，他和他的團(tuán)隊(duì)在2004年開發(fā)了單原子晶體管，這種晶體管不僅是一種開關(guān)，還是一種非易失性存儲(chǔ)器，可以取代傳統(tǒng)的RAM芯片作為計(jì)算機(jī)的主存儲(chǔ)器。因?yàn)檫@種晶體管在沒有電源的情況下也能保持其狀態(tài)，所以未來計(jì)算機(jī)將不需要重新啟動(dòng)，而是可以在中斷后立即繼續(xù)工作。