不用光刻机也能生产高端芯片，华裔科学家晶体管研究实现新突破

IT之家 5 月 26 日消息，传统半导体芯片性能主要取决于多层晶体管的密集堆叠，如今随着新兴的人工智能，发展计算机芯片所需要的成分越发高昂。

麻省理工学院（MIT）华裔科学家朱家迪领军的原子级晶体管研究于 4 月取得突破，该项目采用气象沉淀逐层堆叠工艺生产，不再需要使用光刻机，即可生产出一纳米甚至以下制程的芯片。这将使计算机的尺寸缩小到只有目前的千分之一大小，且功耗也只有目前的千分之一。

▲ 图源 MIT 网站新晶体管只有大约三个原子的厚度，因此堆叠起来可以制造成本更低，性能更强大的芯片。麻省理工学院的研究人员也因此开发了一种新技术，可以直接在完全制造的硅芯片上有效且高效地“生长”金属二硫化物 (TMD) 材料层，以实现芯片晶体管更密集的集成性。

由于芯片制造过程通常需要大约 600 摄氏度的温度，而硅晶体管和电路在加热到 400 摄氏度以上时可能会损坏，因此将晶体管材料直接“生长”到硅晶圆上是一项重大挑战。

现在，麻省理工学院研究人员的跨学科团队已经开发出一种不会损坏芯片的低温“生长”工艺。该技术允许将二维半导体晶体管直接集成在标准硅电路之中。

新技术还能够显著减少生长这些材料所需的时间。以前的方法需要超过一天的时间来制造芯片用的单层二维材料，而新方法可以在不到一个小时的时间内在整个 8 英寸晶圆上“生长”出均匀的金属二硫化物 (TMD) 材料层。

IT之家认为，如若这项新技术正式落地，可以大幅降低当下芯片的成本，从而降低整个硬件市场的价格。