發現暗示了非硅計算機晶體管的新希望

幾十年來，一種材料一直主導著計算機芯片和晶體管的生產，以致世界科技之都硅谷(Silicon Valley)得名。但是硅的統治可能不會永遠持續下去。

麻省理工學院的研究人員發現，一種名為InGaAs(砷化銦鎵)的合金可能具有制造更小，更節能的晶體管的潛力。以前，研究人員認為InGaAs晶體管的性能會在小范圍內下降。但是新的研究表明，這種明顯的變質不是材料本身的固有特性。

這一發現有一天可以幫助推動計算能力和效率超越硅所能提供的。該研究的主要作者蔡曉偉說：“我們真的很興奮。” “我們希望這一結果將鼓勵社區繼續探索使用InGaAs作為晶體管的通道材料。”

蔡先生現任ADI公司研究員，完成了該研究。麻省理工學院微系統技術實驗室和電氣工程與計算機科學系(EECS)的學生，唐納(Donner)教授Jesúsdel Alamo。她的合著者包括馬德里理工大學的JesúsGrajal，以及麻省理工學院的Alon Vardi和del Alamo。該論文將在本月的虛擬IEEE國際電子設備會議上發表。

晶體管是計算機的基礎。它們作為開關的作用(停止電流或讓電流流動)引起了驚人的一系列計算-從模擬全球氣候到在Youtube上播放貓視頻。一臺筆記本電腦可能包含數十億個晶體管。為了像幾十年來一樣在未來提高計算能力，電氣工程師將不得不開發更小，更緊湊的晶體管。迄今為止，硅已成為晶體管的首選半導體材料。但是InGaAs已顯示出成為潛在競爭對手的暗示。

即使在低電壓下，電子也可以輕松穿過InGaAs。蔡說，這種材料“已知具有出色的[電子]傳輸性能”。InGaAs晶體管可以快速處理信號，從而可能加快計算速度。另外，InGaAs晶體管可以在相對較低的電壓下運行，這意味著它們可以提高計算機的能源效率。因此，InGaAs似乎是用于計算機晶體管的有前途的材料。但是有一個陷阱。