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【FuninUSA.NET综合报道】麻省理工学院的研究人员揭示了纳米级晶体管，它们有可能重塑高效电子产品的未来。这些晶体管采用独特的三维纳米线结构，工作规模远远小于传统的硅基晶体管。由于硅基晶体管在微型化方面面临严重限制，麻省理工学院的设计为更快、更冷、更紧凑的电子元件铺平了道路。

该设计采用垂直纳米线场效应晶体管（VNFET），通过垂直方向而非传统的水平布局来管理电子流。这种方法避免了与水平晶体管相关的若干限制，因为水平晶体管在进一步扩展时面临物理障碍。

通过利用三维结构的优势，麻省理工学院的VNFET能够最大限度地减少热量产生和功率泄漏，而这正是硅晶体管通常在密集电路中面临的共同挑战。这些三维晶体管层层堆叠的潜力还能提高计算密度，支持现代高性能计算和数据驱动技术的需求。

麻省理工学院博士后、一篇关于新型晶体管的论文的第一作者邵彦杰说：“这是一种有可能取代硅的技术，因此你可以用它来实现硅目前具有的所有功能，但能效要高得多。”

麻省理工学院方法的主要优势之一在于这些VNFET的适应性，它们使用替代半导体材料而不是硅。这种选择可以在更小的尺度上实现更高的导电性，从而保持效率并降低能耗。从硅过渡到纳米级晶体管可以解决量子隧道等问题--电子无意中穿过硅晶体管中的势垒，从而实现更可靠、更稳定的运行。

这些纳米级晶体管的出现正值半导体行业努力克服摩尔定律的限制之时。摩尔定律表明，集成电路中的晶体管数量大约每两年翻一番。随着硅晶体管接近其理论极限，像 NFET这样的新材料和新设计为保持技术进步指明了方向。如果成功实现商业化，这些晶体管将影响从智能手机和计算机到需要高处理能力的大型数据中心和人工智能应用等各行各业。

目前，VNFET仍处于实验阶段，但麻省理工学院的研究成果表明，通过实现更小、更快、更节能的设备，VNFET显然具有重塑电子领域格局的潜力。

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