AttoSwitch：实现能耗极低的纳米级晶体管

AMO GmbH 是 AttoSwitch 项目的六个成员之一，该项目是欧洲地平线项目，旨在利用狄拉克半金属的独特性能，为逻辑和高频模拟集成芯片开发超节能晶体管。

信息和通信技术对全球能源需求的影响越来越大，据预测，到本十年末，信息和通信技术将占能源消耗总量的 20%。晶体管技术的创新可以提供能效更高的电子产品，从而在一定程度上减缓这一趋势。然而，CMOS 电子器件的能效最终受到热效应的限制，热效应为传统晶体管的工作电压设定了一个下限，即所谓的玻尔兹曼极限，从而也限制了其能耗。要克服这一限制，就必须开发全新的晶体管技术，这正是 AttoSwitch 项目的目标。

AttoSwitch 的目标是通过开发一种基于狄拉克半金属（具有线性弥散关系的创新材料）的新型亚电离晶体管技术，在室温下提供能效大幅提高的电子器件。主要目标是在二维和三维狄拉克材料（如石墨烯和 CoSi）大面积集成的基础上，开发一种可扩展的狄拉克场效应晶体管（DFET）技术。该项目将在技术相关的长度尺度上实现高性能器件示范，目标是实现 35 mV/decade 的亚阈值摆幅和 4 阿托焦耳的开关能量。 主要的演示器将基于集成了 MoS2 和 WSe2 沟道的石墨烯，以及具有三维狄拉克半金属元素的新型器件。

项目方法包括开发器件工艺模块，以及广泛的材料和器件表征。利用新的模拟框架进行系统建模将在为该技术制定基准和提供路线图方面发挥关键作用。对学生的宣传、青年研究人员的培训以及国际合作的建立也将有助于提高欧洲在半导体领域的竞争力。

在该项目中，AMO 主要在以下领域做出贡献：

• 开发狄拉克材料的纳米材料科学。
• 实现设备演示的纳米制造/半导体工艺。
• 材料物理特性的计量学。

AttoSwitch 是一个为期 42 个月的项目，由欧盟委员会和瑞士国家教育、研究和创新秘书处（SERI）资助。该项目由 “意大利大学纳米电子学团队”（IUNET 联合体）负责协调，博洛尼亚大学、摩德纳/雷焦艾米利亚大学和乌迪内大学为附属实体。项目合作伙伴包括 AMO GmbH（德国）、IBM Research GmbH（瑞士）、国际伊比利亚纳米技术实验室（葡萄牙）、imec（比利时）和隆德大学（瑞典）。