2025年的芯片都卷到2nm以后了，主流用的都是环栅晶体管，也就是GAA-FET。
可你知道吗？这技术不是最近才琢磨出来的，20年前就有人把它做出来了，带头的还是位华人科学家，叫杨培东。
现在手机、笔记本里那些超小芯片的核心技术，居然在2006年就有了雏形。
那时候半导体行业还在用鳍式晶体管，就是FinFET，虽说能撑到5nm工艺，但想再往小了做，问题就来了，栅极控制电流的效率会下降，还特别费电。
当时业内都知道，想突破5nm，可能得用环绕栅极的设计，可传统的制造方法根本做不出来这么精细的结构，大伙儿都卡在这儿了。
就在这时候，杨培东团队，也就是劳伦斯伯克利国家实验室和加州大学伯克利分校的一帮人，搞出了个反常规的操作。
他们没按传统的“自上而下”刻蚀的路子来，而是用化学气相沉积技术，让硅纳米线垂直长出来，再裹上超薄金属层，嵌进二氧化硅里。
这么一套下来，环栅结构就成了。
说实话，这思路挺绝的，当时好多人觉得GAA只是理论上可行，他们直接做出来能用的，还发在了《纳米快报》上，那可是纳米领域的顶刊，分量不轻。
SiVINFET到底有啥不一样？
他们做出来的这东西，叫硅垂直集成纳米线场效应晶体管，简称SiVINFET。
这玩意儿跟当时的其他晶体管比，有俩挺实在的优点。
一是不用像水平纳米线那样，长出来还得费劲组装，垂直生长直接就能用，成本能降不少；二是把它嵌在二氧化硅里，性能特别稳，不会出现电流忽大忽小的情况。
本来我以为，实验室里的原型机也就测测参数，没想到他们还真把它用起来了。
他们搭了个反相器电路，输入电压调到-0.9V的时候，输出能在0V和-3.5V之间切换，增益还能到28。
这就说明，这东西不是个摆设，真能用到数字电路里。
而且测出来的性能也不差，空穴迁移率、开关电流比这些关键指标，跟当时商用的SOIMOSFET差不多。
要知道，这可是2006年的未优化原型，能做到这份上，已经很厉害了。
当然了，那时候的技术也不是没缺点，比如接触电阻有点大，导致电流曲线有点非线性。
但他们也说了，调整一下掺杂浓度就能改善。
现在回头看，当时他们提的优化方向，比如用更薄的栅极氧化物、加高地电介质，后来行业还真就这么做了。
不得不说，这前瞻性是真够强的。
说起来，当年这研究在实验室里看着像“小打小闹”，谁能想到二十年后，会成了行业的香饽饽？现在台积电、三星、Intel这些大厂，做2nm、3nm工艺都在用GAA技术。
虽然现在用的是“自上而下”的光刻方法，跟杨团队当年的“自下而上”不一样，但要是没有2006年那波研究，证实了GAA结构确实可行，行业说不定还得在黑暗里摸索好几年。
基础研究的“慢功夫”终成大器
半导体行业总说要延续摩尔定律，可怎么延续？不是靠突然冒出来的灵感，而是靠早年有人在实验室里一点点试错、验证。
2006年的时候，谁也不知道20年后芯片会用到2nm工艺，但杨团队就是愿意花功夫研究这种“暂时用不上”的技术。
而且，杨培东作为华人科学家，能在20年前就牵头做这么关键的研究，也挺提气的。
以前总有人觉得，半导体核心技术都是欧美搞出来的，可实际上，华人学者在这个领域一直有贡献。
除了杨培东，同期还有崔屹、鲍哲南这些人，在纳米电子、柔性电子领域也有突破。
这说明，不管是哪个国家的科学家，只要沉下心做研究，都能为行业出力。
现在芯片都快摸到1nm的门槛了，传统的光刻技术也快到极限了。
这时候再看杨团队当年的“自下而上”方法，说不定又有了新价值。
毕竟化学合成能做出更精细的结构，说不定未来1nm以下的晶体管，还得回头用这种思路。
最后想多说一句，技术的进步从来都不是一蹴而就的。
2025年我们用着2nm芯片的时候，别忘了20年前，有一群科学家在实验室里，已经为今天的技术埋下了种子。
所以说，做技术不能只看眼前的利益，多给基础研究一些时间和耐心，说不定哪天，这些“慢功夫”就会成为改变行业的关键。
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