IBM展示了一種77K沸點的Nanosheets FET，性能可提高近100%

IBM在2023 年IEEE國際電子元件會議(IEDM) 上展示了一種概念Nanosheets FET，該電晶體在77K（-196 °C）的氮沸點下性能提高了近100%。鑑於液態氮的製造、安全運輸、儲存和使用已經相對工業化和規模化，這項研發成果有可能開啟在液態氮散熱條件下實現頂級性能的新型晶片。

只要為資料中心開發出新型散熱解決方案，新一代人工智慧高效能運算加速器就能在液態氮環境下將效能瞬間提高一倍。Nanosheets FET是鰭式場效電晶體（FinFET）演化的下一步，自16nm以來，鰭式場效電晶體一直在推動半導體代工廠的發展，其技術極限可能會在3nm達到。Nanosheets預計將在台積電N2和Intel 20A等2nm製程上首次亮相。

在77K的工作溫度下，由於電荷載流子散射較少，從而降低了功耗，IBM的Nanosheets裝置據稱可將性能提高近一倍。減少散射可降低導線中的電阻，讓電子更快通過裝置。在降低功耗的同時，元件可以在給定電壓下驅動更大的電流。散熱還能提高裝置導通和關閉位置之間的靈敏度，因此在兩種狀態之間切換所需的功率較小，從而降低了功率。功耗降低意味著電晶體管寬度可以減小，從而提高晶體管密度或縮小晶片尺寸。

目前IBM正在與電晶體的閾值電壓這項技術難題作鬥爭，閾值電壓是在源極和汲極之間形成導電通道所需的電壓。

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