http://technews.tw/2016/10/07/1-nm/
打破摩尔定律有望！别说 5 奈米以下是梦话，1 奈米电晶体出现了
作者Liu milo | 发布日期2016年10月07日19:30
台积电共同执行长刘德音先前在出席活动时才透露，目前已组成团队着手 3 奈米研发，
业界一片惊奇，而且现在不只 3 奈米，1 奈米也来了！隶属美国能源部的劳伦斯伯克利
国家实验室 Ali Javey 团队即宣称，突破了物理极限，成功创造 1 奈米电晶体。
一般认为 5 奈米已超出电晶体硅材料的物理极限，但美国能源部旗下劳伦斯伯克利国家
实验室当地时间 6 日发表一项研究成果，以科学家 Ali Javey 为首的团队表示已成功创
造 1 奈米电晶体，长度大约是人类头发的十万分之一。
研究团队指出，制程成功微缩至 1 奈米就在于奈米碳管与二硫化钼（MoS2）等材料的运
用。1 奈米大约是 2～3 个原子直径，而奈米碳管管壁管壁仅一个原子厚，早已被视为有
望取代硅，藉以提升电晶体性能、超越摩尔定律的关键材料。而常被作为引擎润滑油主要
成分的二硫化钼（MoS2）近年也被视为新兴材料广泛应用于奈米电晶体、LED、雷射与太
阳能电池，也成了此次研究成功的重要关键要素。
场效电晶体透过汲极、源极间电流的流动与闸极的控制形成 0 或 1 的数位讯号，而奈米
制程所指的线宽就是闸极长度。电子透过硅的流动比二硫化钼更轻、阻力更小，这对闸极
长度在 5 奈米或线宽更长时是优点，但在 5 奈米线宽以下，却会出现量子力学里所谓的
量子穿隧效应，部分电子可能穿透闸极产生漏电流，甚至让电晶体整个无法关闭造成失控
。但透过二硫化钼较硅来得重的特性，在较小线宽之下，还能有效控制电子流。
不过这一项研究仍在初步阶段，研究主持人同时也是加州大学柏克莱分校电子工程及电脑
科学教授的 Ali Javey 自己也指出，该实验尚未转移至芯片上、将其放大数十亿倍，但
Ali Javey 认为，这是一个启发，摩尔定律不会只停在 5 奈米，透过半导体新材料的
应用与持续的研究，摩尔定律或将能延续下去。
这项研究同时也发表于 6 日最新发行的《科学（Science）》期刊。