IBM 的概念性纳米片晶体管已证明在氮气沸腾温度下性能提高了近两倍。这一成就预计将带来多项技术进步，并可能为 FinFET 晶体管取代纳米片晶体管铺平道路。更令人兴奋的是，它可能会导致更强大的芯片类别的开发。
液氮广泛用于半导体制造工艺中，以消除热量并在关键工艺区域创造惰性环境。然而，当它达到沸点（77 开尔文或 -196 °C）时，它就不能再在某些领域使用，因为当前一代的纳米片晶体管的设计无法承受这样的温度。
这种限制是不幸的，因为理论上假设芯片可以在这种环境中提高其性能。现在这种可能性已经成为现实，本月在旧金山举行的 2023 年 IEEE 国际电子设备会议上展示的 IBM 概念性纳米片晶体管就证明了这一点。
与 300 K 的室温相比，该概念晶体管在氮沸点下的性能几乎提高了一倍。这种性能的提高归因于载流子散射减少，从而降低了功耗。降低功耗可以通过减小晶体管的宽度来帮助减小芯片的尺寸。事实上，这一发展有可能催生出一种新型高性能 IC，采用液氮冷却而不会导致 IC 过热。
IBM的纳米层晶体管概念也可能在纳米层晶体管取代FinFET的预期中发挥作用，因为后者很可能更好地满足3nm芯片的技术需求。一般来说，纳米层晶体管相对于 FinFET 的优点包括尺寸更小、控制电流高、可变性更低以及全周边栅极结构。通过堆叠纳米片实现高控制电流。在标准逻辑单元中，纳米片形式的传导通道堆叠在只能容纳一个 FINFET 结构的区域中。
我们预计纳米片晶体管将在台积电 N2 和英特尔 2A 等 20 纳米级节点上首次亮相。它们还用于 IBM 的第一个 2 纳米原型处理器。
显然，在芯片制造技术中，越小越好，而纳米层晶体管也将推动该行业的发展。
IBM 高级研究员 Ruqiang Bao 表示，纳米系统架构允许 IBM 在指甲盖大小的空间内放置 50 亿个晶体管。简而言之，正如 IEEE 所强调的那样，纳米片技术将被证明是缩放逻辑器件不可或缺的一部分。
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