据美国物理学家组织网9月22日(北京时间)报道,法国和瑞士科学家首次使用氮化镓在(100)-硅(晶体取向为100)基座上,成功制造出了性能优异的高电子迁徙率晶体管(HEMTs)。此前,氮化镓只能用于(111)-硅上,而目前广泛使用的由硅制成的互补性金属氧化半导体(CMOS)芯片一般在(100)-硅或(110)-硅晶圆上制成。这表明,新晶体管能同由(110)-硅制成的CMOS芯片兼容,科学家可据此研制出兼具CMOS芯片的计算能力和氮化镓晶体管大功率容量的混合电子元件,以获得更小更快、能耗更低的电子设备。

  晶体管主要由硅制成,用在高电压电路中,其作用是计算以及增强电子射频信号。瑞士苏黎世联邦高等工学院(ETH)的科伦坡·博罗内斯说:“硅是上帝赐予工程师们的礼物。硅不仅是做基座,也是做半导体和芯片的基本材料。”

  然而,硅也有缺陷。当温度超过200摄氏度后,硅基设备开始出故障。氮化镓晶体管能应对1000摄氏度以上的高温;其能应对的电场强度也是硅的50多倍,这使科学家们可用氮化镓制造出更快的电子线路。博罗内斯说:“这一点对于通讯来说尤为重要,因为工程师们能借此更快更有效地处理信息。”