近日，中國科學家在前沿芯片研發方面取得重大突破，通過碳納米管工藝，成功開發出世界最先進的3納米晶體管，這個節點相當于一條人類DNA鏈的寬度，允許在一個指甲蓋大小的芯片上集成幾百億個這種晶體管！

該成果由中國科學院微電子研究所的集成電路先導工藝研發中心取得。該中心主要面向5納米及以下節點高性能和低功耗晶體管性能需求，基于主流后高K金屬柵（HKMG-last）三維FinFET器件集成技術，研制高性能的負電容FinFET器件。FinFET即鰭式場效應晶體管，可以改善電路控制并減少漏電流，縮短晶體管的閘長。

目前，現有的硅基晶體管受玻爾茲曼熱力學限制，室溫下亞閾值擺幅SS≥60mV/dec，阻礙了工作電壓的繼續降低。當集成電路技術進入5納米及以下節點，隨著集成度的持續增加，在維持器件性能的同時，還面臨功耗急劇增加的嚴重挑戰。

先導中心基于HKMGFinFE工藝，通過材料工藝優化和多柵器件電容匹配設計，結合3納米鉿鋯金屬氧化物薄膜，研制成功NC-FinFET器件。這標志著，微電子所在新型NC-FinFET器件的研制方面取得了重要進展。

在國際上，韓國三星計劃到明年上半年完成3納米晶體管的研發。同7納米技術相比，基于3納米技術的處理器只需用一半的電力，性能卻會提高35%。

碳納米管被認為是構建納米晶體管的理想材料，具有5-10倍的本征速度和功耗優勢，性能接近由量子測不準原理所決定的電子開關的極限，有望滿足后摩爾時代集成電路的發展需求。目前，中科院微電子所已經向新的高度進發，研發原子大小（0.5納米）的晶體管。