最近，普渡大學的研究人員宣布開發(fā)一種稱為 CasFET 的新晶體管技術，該技術可能有助于進一步減小晶體管的尺寸。

　　自第一個集成電路開發(fā)以來，摩爾定律的想法迫使半導體制造商每兩年將半導體芯片上的晶體管數量增加一倍。這個翻倍為技術進步做出了巨大貢獻，因為可以借此提高設備的處理能力、增加內存大小并實現高速通信。

　　然而，晶體管現在開始達到原子級，進一步縮小它們的尺寸給半導體行業(yè)帶來了前所未有的挑戰(zhàn)。例如，原子級器件表現出電子隧道效應等量子效應，使得絕緣層難以生產。原子級晶體管面臨的另一個挑戰(zhàn)是散粒噪聲，它是由使用的非常小的電流（與單個電子的隨機運動相比）產生的。

　　所有這些挑戰(zhàn)都讓研究人員轉向創(chuàng)造性的設計和方法來開發(fā)功能設備。較新的之一英特爾開發(fā)的技術是 RibbonFET，一種晶體管，其通道被分成多條完全被柵極包圍的導

　　最近，普渡大學的研究人員開發(fā)了一種稱為級聯場效應晶體管（Cascade Field-Effect Transistors）的新晶體管技術，或簡稱為 CasFET。新器件的外觀與 RibbonFET 相似，通道完全被柵極包圍。然而，CasFET 的出現是相似之處的結束，據研究人員稱，新晶體管的作用非常不同。

　　第一個主要區(qū)別是，與使用定義的導帶和價帶的標準晶體管不同，CasFET 使用可以存在電子的子帶。據研究人員稱，晶體管的行為更像是量子級聯激光器，而不是典型的 FET 器件用于電子產品。

　　第二個主要區(qū)別是柵極和超晶格（即通道）是垂直的，而典型晶體管的柵極和通道是平行的。然而，這種結構是否有利于設計尚不清楚，但研究人員指出。

　　據說這種新的晶體管技術可以在比目前可用的電壓范圍更廣的電壓下工作，并且可以由不同的材料構成。此外，CasFET 提供更高的開關速度，使其成為需要更快晶體管的未來半導體技術的理想選擇。

　　這是一個很難回答的問題，完全取決于這種晶體管的可行性。 雖然研究人員聲稱這項新技術可能比當前設備更快并在更寬的電壓范圍內運行，但已公布的專利和報告并未提及原型設備或實驗。事實上，許多報告都提到，一旦他們的設計達到他們期望的性能目標，研究人員就會創(chuàng)建一個最終的原型。這可能意味著 CasFET 目前更像是一個概念，而不是實際設備。

　　然而，如果研究人員對 CasFET 的看法是正確的，那么在創(chuàng)造下一代半導體時，半導體行業(yè)將有另一種技術可以依賴。更快的晶體管允許更快的處理器，從而實現更多的數據處理。使用在不同電壓水平下運行的器件還使 CasFET 能夠用于多個應用領域，包括商業(yè)、工業(yè)和航空航天。

　　總的來說，我們必須等待研究人員生產出符合研究人員承諾的可行設備。雖然單個 CasFET 晶體管可能運行良好，結果可能是它們不能被整合 與當前的晶體管技術相同，因此不適合處理器和其他高端電子產品。

　　但報道顯示，CasFET工藝極有可能成為晶體管發(fā)展的下一步，超晶格層是具有突破性的新設計，部署在垂直于晶體管傳輸方向，可以促進晶體管進一步小型化，允許更精細的電壓控制。目前研究團隊正在開發(fā)第一個采用CasFET工藝的晶體管原型，處于整體結構赫爾材料的設計階段，希望可以在成本、材料可用性、性能和晶體管制造升級便利性上找到平衡點。這項工作似乎已看到曙光，普渡大學已經向美國專利和商標局申請了專利保護。