0.34nm栅长侧壁单层MoS2晶体管器件结构与表征。信用:自然(2022)。DOI: 10.1038/ s41586-021-04323-3中国清华大学的一个研究小组在MoS2晶体管中创造了一个亚1纳米的栅极。在他们发表在《自然》杂志上的论文中，该小组概述了他们如何创建这个超级微小的栅极，并解释了为什么他们认为任何人都很难打破他们的记录。在微计算历史的大部分时间里，摩尔定律都是成立的——研究人员和工程师通过减小组件的尺寸，成功地将计算机的速度和能力提高了一倍。但最近，随着科学家们遇到物理限制，让组件变得更小变得越来越困难。在这项新的努力中，研究人员相信他们可能已经碰到了最终的极限——他们建造了一个只有一个原子长的门。
最基本的，晶体管是一个源极和一个漏极，一个栅极控制着它们之间的电流。它的开关取决于用了多少电。减小元件尺寸的努力已经导致了对碳纳米管等材料的测试，这些材料大约为1纳米，可用作门。在这项新的努力中，研究人员展开了碳纳米管，并将其石墨烯边缘用作栅极——将其长度减少到仅为0.34纳米。
为了制作他们的栅极，以及源极和漏极，研究人员创造了一种多层夹层材料。底部硅层充当基底，其上覆盖一层石墨烯，然后是一层氧化铝。接下来，他们蚀刻材料，从晶体管的一半去除顶层，留下阶梯结构，露出石墨烯层的边缘，允许其用作栅极。然后他们用一层氧化铪覆盖晶体管的两个部分，以在源极和dr ain之间创建一个通过栅极的通道。最后，他们添加了两个金属电极，一个在台阶的上部作为源极，一个在台阶的下部作为漏极。
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