最近，12月6日在旧金山举行的IEEE国际电子器件会议（IEDM）上，有篇论文介绍了一个令微电子行业兴奋不已的新进展。这篇论文的主要作者是邵彦杰，他在麻省理工学院读博。他和玛丽亚·斯塔塔教授还有Jesús del Alamo教授（他是唐纳工程教授）一起合作，还有滑铁卢大学的Dimitri Antoniadis教授。这篇论文介绍了他们开发的一种新的CMOS材料和制造方法，把多个功能组件堆叠在同一个芯片上。这个方法能给微电子行业带来巨大变化，特别是对能源效率方面。以前的传统电路中，逻辑设备和存储设备是分开建造的，数据在它们之间传输浪费了大量能源。这次新平台让逻辑设备和存储设备堆叠在一起制造，解决了能源浪费问题，同时还提高了计算速度。这个平台的关键在于新开发的材料特性和精确制造方法。研究人员用氧化铟做了通道层，他们把这种材料生长在芯片的后端，只需要约150°C的温度就可以完成。这样做不会损坏前端已有的晶体管。他们还优化了制造过程，把约2纳米厚氧化铟层中的缺陷降到最低。这些缺陷对于晶体管正常工作是必要的，但过多了会导致问题。这个过程让他们生产出非常微小的晶体管和存储器件。这个过程也很有潜力用于其他应用。这些存储器件仅约为20纳米尺寸，使用铁电铪锆氧化物作为存储组件。它们开关速度非常快只有10纳秒。这些微小的晶体管也是研究铁电材料特性的好平台。团队还用三星电子和滑铁卢大学团队合作开发出后端晶体管模型。他们希望未来能把这个模型整合到更大电路和系统中去。我们必须尽量减少未来人工智能等数据密集型计算所消耗的能量。现在有了这样的技术平台，我们才能继续推动微电子技术发展下去。