挑戰「無矽」材料！中國開發全球首款二維 GAAFET 電晶體
北京大學研究團隊近期發表全球首創 2D 低功耗 GAAFET 電晶體成果。該團隊由彭海林與邱晨光領導的多學科專家組成，相關論文已發表於《自然》（Nature）期刊，部分團隊成員稱這一發現堪稱劃時代的突破。
北京大學團隊成功製造論文中所描述的「晶圓級多層堆疊單晶 2D GAA 結構」。
彭海林指出，這是目前最快、最有效率的電晶體，「如果基於現有材料的晶片創新可視為一條『捷徑』，那麼我們開發基於二維材料的電晶體，就相當於『換道超車』。」該團隊聲稱，已將這款電晶體與英特爾、台積電、三星等產品進行測試比較，在相同的操作條件下可表現更優異的性能。
閘極場效電晶體（GAAFET）是繼 MOSFET 和 FINFET 之後的下一代電晶體技術。GAAFET 對於製造 3 奈米以下的微晶片是不可或缺的。而北京大學此次的重大創新，來自於他們的 GAAFET 的 2D 結構，是透過非矽基材料實現。
Bi₂O₂Se 是一種半導體材料，近年被廣泛研究，做為 1 奈米製程以下的潛在材料。這主要歸功於它能形成 2D 半導體的能力。2D Bi₂O₂Se 在極小尺度下比矽更靈活堅固，但在 10 奈米製程上卻會降低載子遷移率（carrier mobility）。
對於半導體的未來，堆疊式二維電晶體的突破，以及從矽（Silicon）轉向鉍（Bismuth）的發展，無疑是令人振奮的進展，這對中國半導體業要在技術前沿競爭也是不可或缺的。
由於中美科技戰影響，中國被切斷了先進半導體設備供應，因此轉而投入大量資源進行顛覆性技術的研究，希望能直接超越當前的產業格局，而不僅僅是落後追趕。雖然 2D GAAFET 電晶體未必成為半導體製造的未來，但這項研究代表中國年輕人已準備好創新，以推動產業向前發展。
Low-power 2D gate-all-around logics via epitaxial monolithic 3D integration
‘Changing lanes’: China heralds fastest-ever chip technology – without silicon
（首圖來源：台積電）