美國英特爾公司和IBM公司近日分別宣布，他們使用鉿金屬作為電介質，開發(fā)出45納米線寬的晶體管技術工藝，使芯片的集成度比目前65納米線寬的技術工藝提高了1倍，運行速度提高了20％，器件功耗降低30％。這也是40年來晶體管技術獲得的重大突破。
　　在半導體工業(yè)迅速發(fā)展的40年期間，一直以單晶硅為電介質的晶體管技術，從90納米線寬發(fā)展到65納米，芯片上集成的晶體管數(shù)目隨之增加了1倍，器件功耗降低20％，運行速度提高了50％，生產成本得以大幅下降。盡管目前電子元件技術已能達到12納米線寬，相當于5個原子的厚度，但由于量子力學的隧道效應，出現(xiàn)了非常嚴重的晶體管能量流失問題，影響了處理器性能的發(fā)揮和功耗。英特爾公司之所以停止開發(fā)4千兆赫茲處理器，就是遇到了這一技術難題。
　　高介電率材料鉿能隙小，對載流子的勢壘較低，但使用鉿作為電介質需要解決兩個問題。最主要的問題是采用高介質率絕緣層后會降低載流子的遷移率。另外，傳統(tǒng)的集成電路采用多晶硅作為電極材料，這與高介電率的鉿材料絕緣層在邊界會產生電位差，從而發(fā)生控制電壓（閾值電壓）偏移的問題。
　　英特爾宣布已經解決了上述問題。據(jù)悉，他們在晶體管技術新工藝中使用了其他金屬電極代替了硅電極，但因技術保密，英特爾沒有宣布具體的金屬成分，只表示在兩種不同的晶體管NMOS和PMOS中使用了不同的金屬材料。英特爾還透露，除使用鉿作為電介質材料外，在新技術工藝中還使用了低介電率的氮化硅，這也降低了器件之間的能耗，同時提高芯片的運行速度。
　　目前，無論CPU還是GPU等處理器芯片都是由數(shù)以億計的晶體管組成的，晶體管性能的提高可以直接導致處理器速度的革命。因此，有關專家指出，以鉿材料為基礎的新型晶體管技術，將可能引起晶體管技術的第二次革命。
　　據(jù)悉，英特爾有望在2007年后半年推出45納米的鉿晶體管，生產Penryn系列芯片；而IBM希望在2008年與AMD、東芝和索尼等公司合作，推出以鉿材料為晶體管的芯片。