北京大学团队在半导体领域取得重大突破！

2025-03-14 13:01:21 EETOP

点击关注->创芯网公众号，后台告知EETOP论坛用户名，奖励200信元

北京大学研究团队近期发表了全球首创2D低功耗GAAFET晶体管成果，并且是首款无硅芯片，比英特尔和台积电最新3纳米芯片快40%，能耗还低10%！这一划时代成果2月14日发表在《自然-材料》上，被誉为"迄今为止速度最快、能耗最低的晶体管"，有望帮助中国实现芯片技术的"换道超车"，彻底重塑全球半导体产业格局。

该团队由彭海林与邱晨光领导的多学科专家组成，相关论文已发表于《自然》（Nature）期刊，部分团队成员称这一发现堪称划时代的突破。团队已成功制造出论文中所描述的晶圆级多层堆叠单晶2D GAA结构。

彭海林指出，这款晶体管是目前速度最快、效率最高的。他形象地比喻道：“如果基于现有材料的芯片创新可视为一条‘捷径’，那么我们开发基于二维材料的晶体管，就相当于‘换道超车’。”据该团队透露，他们已将这款晶体管与英特尔、台积电、三星等国际知名企业的产品进行了测试比较，结果显示，在相同的工作条件下，这款晶体管的性能表现更为优异。

闸极场效晶体管（GAAFET）作为继MOSFET和FINFET之后的下一代晶体管技术，对于制造3纳米以下的微芯片而言是不可或缺的关键要素。而北京大学此次的重大创新之处在于，其GAAFET采用了独特的2D结构，并且是通过非硅基材料来实现的。

Bi₂O₂Se是一种近年来被广泛研究的半导体材料，因其能够形成2D半导体的能力，被视为1纳米制程以下的潜在材料。2D Bi₂O₂Se在极小尺度下比硅更具灵活性和坚固性，但在10纳米制程上，其载子迁移率（carrier mobility）会有所降低。

从半导体行业的未来发展来看，堆叠式二维晶体管的突破，以及从传统的硅（Silicon）材料向铋（Bismuth）材料的转变，无疑是令人振奋的重大进展。这对于中国半导体产业在全球技术前沿参与竞争也是必不可少的关键因素。

在中美科技战的大背景下，中国的先进半导体设备供应受到了切断。因此，中国加大了对颠覆性技术研究的资源投入，期望能够直接超越当前的产业格局，而不仅仅是处于追赶的位置。虽然2D GAAFET晶体管不一定会成为半导体制造的未来发展方向，但这项研究充分表明，中国的年轻科研力量已经做好了创新的准备，以推动半导体产业不断向前发展。

关键词：北京大学半导体