半导体领域重大突破，用锗生产最灵活晶体管，计算能力翻倍

图为晶体管焊接

最近，国际半导体领域实现了一项重大突破，据国外权威“纳米杂志”表示，来自奥地利维也纳工业大学的科学家，于不久前成功用锗生产出了世界上最灵活的晶体管，相比传统的硅基材料晶体管，锗晶体管的计算能力几乎翻倍，据专家介绍，这种晶体管的诞生，将使传统晶体管的适应性能大幅提升，从而加强电路速度与能效，锗，指一种化学元素，属于十分优良的半导体，可作高频率电流的检波和交流电的整流用。

图为硅基晶体管

此次科学家成功利用锗生产出晶体管，对现有半导体产业将造成巨大影响，晶体管作为半导体设备的重要装置，它的主要作用是充当可变电流开关，在工作时，晶体管一般依靠电信号来控制自身开合，可以说，晶体管数量越多，适应性更好，半导体设备的性能就会直线提升，而一直以来，在制作晶体管的材料上，硅是绝对的主力，目前世界上近90%的半导体晶体管，都是由硅制作出来的。

尽管硅经过多年应用，在技术上已经高度成熟，但目前这种材料的潜力正逐渐耗尽，未来半导体领域要实现新一轮的性能突破，就必须在晶体管的材料上做出改变，在过去几年里，世界上多个国家都在就材料这方面进行相关研究，包括砷化镓，氮化镓，石墨烯等材料，都被视作是替代硅的“潜力股”材料，但这些材料目前仍存在成本过高，工业化应用潜力不足等缺陷，在这种情况下，锗才是目前阶段提升半导体性能的最优材料。

图为晶体管

早在多年以来，科学家们就已经对锗制作晶体管的可行性进行了论证，美国以及欧洲的科学家这几年都在开展相关研究，现如今由锗制作的晶体管成功诞生，更是从侧面说明了这种材料的可行性，相比于传统的硅基晶体管，锗晶体管在性能上是一次巨大的革新，它可以在运行时动态切换，以执行逻辑完全不同的任务，锗晶体管极强的适应性，使完全改变现有芯片设计成为了可能，同时也为发展人工智能，神经网络等科技开辟了道路。

除了用于制作晶体管外，锗还能被用于稳定其他新材料，在2019年，中国就成功研制出了硅-石墨烯-锗晶体管，得益于锗的应用，石墨烯材料制成的晶体管延迟时间被缩短了1000倍以上，同时截止频率也从兆赫兹跃升至吉赫兹级别，根据中国方面的介绍，对锗的研究工作，在未来将有望加速高速半导体行业的发展，同时还使超高速晶体管的诞生成为可能。

图为晶体管

总的来说，锗晶体管的成功诞生，确实是国际半导体行业的一次重大突破，在硅基材料潜力已经耗尽的今天，世界各国寻找一种全新材料替代硅可谓势在必行，而在这一股国际潮流中，中国必须要跟上世界领先水平，只有这样，中国才不会在下一次半导体技术革命中落后。