(图片来源：TSMC)

北京大学研究团队宣布了一项关于二维低功耗GAAFET晶体管的重大研究成果，这是世界上首个此类晶体管。该研究由彭海林教授和邱晨光教授领衔，多学科团队在《自然》杂志上发表了相关论文，团队成员们认为这一发现具有里程碑意义。

北京大学团队成功制造出了论文中所述的“晶圆级多层堆叠单晶二维GAA结构”。

彭海林教授在谈及团队的新晶体管时表示：“这是有史以来速度最快、效率最高的晶体管。”“如果说基于现有材料的芯片创新是‘走老路’，那么我们开发的基于二维材料的晶体管则是‘开辟新径’。”彭海林在北京大学官网的一份声明中进一步说道（通过《南华早报》获悉）。

该团队声称，他们已将晶体管与Intel、TSMC、Samsung等公司的产品进行了对比测试，结果显示，在相同操作条件下，其性能优于这些公司的同类产品。

(图片来源：Samsung)

要理解这些技术术语，我们首先要了解GAAFET。环绕栅极场效应晶体管，简称GAAFET，是晶体管技术继MOSFET和FINFET之后的又一次重大飞跃。

晶体管创新在很大程度上得益于对源极和栅极通信的更好控制；MOSFET的源极被一个平面的栅极接触，FINFET有三个平面与栅极接触，而环绕栅极则如其名所示，在交叉栅极中环绕源极。以下是Samsung关于这些差异的示意图（以及Samsung专有的GAAFET版本MBCFET）。

GAAFET晶体管并非新生事物；这种技术是制造3纳米及以下微芯片的关键。北京大学的主要创新在于其晶体管的二维特性，这是通过使用非硅元素实现的。

Bi₂O₂Se，或称氧化铋硒化物，是一种半导体材料，多年来因其可用于小于1纳米的工艺节点而备受关注，这主要得益于其作为二维半导体的独特能力。像二维Bi₂O₂Se这样的二维半导体，在小尺度上比硅更灵活、更坚固，而硅在10纳米节点上就已经面临载流子迁移率降低的问题。

从硅到铋的跨越

这种堆叠二维晶体管的突破以及从硅到铋的转变，对于半导体的未来而言是令人振奋的，对于中国半导体行业来说，这也是在半导体前沿领域竞争所必需的。

由于中美之间的芯片和现代技术贸易战，中国发现自己难以获得如极紫外光刻（EUV）等工具，这些工具能够生产全球其他技术世界近十年来一直在使用的先进节点处理器。因此，中国已经在能够使其超越当前技术行业状态的研究上投入了大量资金，而不仅仅是满足于追赶。

虽然二维GAAFET晶体管可能不是半导体制造的未来，但这项研究展现了中国年轻有为的人才准备在可能推动行业发展的领域进行创新的决心。随着美国准备加强对中国技术获取的贸易禁运和限制，包括可能对GAAFET技术实施禁令，中国的科技行业正在与时间赛跑，与交战国进行较量。