北京大学一天宣布两大超越硅基芯片极限重大成果 3/31/2023 《Cell》（细胞）、《Nature》（自然）和《Science》（科学）三本杂志号称三个世界顶级学术刊物，简称为CNS，是科研工作者的最爱，我国每年公布的世界十大科技新闻大多来源于CNS。 其中，《Nature》杂志创刊于1869年，由Springer Nature出版社出版。150多年以来，《Nature》杂志为卓越研究指引方向，内容涵盖了自然科学各个研究领域，尤其在生物学、医学、物理学等领域的卓有成就。《Nature》杂志报道和评论各学科领域最新的研究成果和最重要的突破，为科学探索和论道提供平台，也是热门科学新闻的来源。 2023年3月23日，《Nature》杂志发表了北京大学三项成果。包括生命科学学院的《FcμR受体对免疫球蛋白IgM的识别》，化学与分子工程学院的《外延高k栅氧化物集成型二维鳍式晶体管》（2D Fin field-effect transistors integrated with epitaxial high-k gate oxide）和电子学院的《二维硒化铟弹道晶体管》（Ballistic two-dimensional InSe transistors）。其中后两项成果是超越硅基芯片极限问题的突破。 北大在《Nature》杂志上演“帽子戏法”，图源：北京大学 当前，芯片制程已经进入3nm技术节点。中国台积电公司和韩国三星电子公司都于2022年宣布3nm芯片实现量产。学术界和工业界都在展望1nm及以下芯片的美好发展前景。晶体管是芯片的最核心、最基础的单元（没有之一），通过新一代材料、新一代装备、新一代器件、新一代工艺、新一代架构等创新方式，芯片的集成度得以不断提高，进而不断提升能效和算力。 但是，当前的硅基芯片尺寸微缩正在逼近硅基材料物理极限，短沟道效应和热效应日趋显著，新一代材料的探索与研究迫在眉睫。抑制短沟道效应，降低亚阈值漏电流，突破芯片算力、能效和集成瓶颈，日益成为各国芯片研究者关注的热点。 以下是北京大学的两大芯片重大研究成果简介。 ▶成果1、全球首例外延高κ栅介质集成型二维鳍式晶体管 二维新材料精准合成与新架构集成是后摩尔时代高速低功耗芯片的技术瓶颈。针对全新三维架构中二维沟道材料与介电质集成这一科学难题和实际应用需求，北京大学研究者独辟蹊径，报道了世界首例二维半导体鳍片/高κ栅氧化物异质结阵列的外延生长及其三维架构的集成制备，基于自主研发的新型二维铋基材料体系，实现了自支撑高迁移率二维半导体Bi2O2Se垂直鳍片的精准合成。合可控氧化手段，实现了晶圆级二维Bi2O2Se垂直鳍片/高κ自氧化物Bi2SeO5的异质集成。 成果1论文，图源：《Nature》杂志 …