硅晶體管，作為現代電子設備的核心部件，其性能提升一直受限于“波爾茲曼暴政”這一物理障礙，導致無法在低于特定電壓下運行。然而，美國麻省理工學院的研究團隊近日取得了突破性進展。

該團隊利用銻化鎵和砷化銦組成的超薄半導體材料，成功研發出全新的納米級3D晶體管。這種晶體管采用了垂直納米線場效應晶體管（VNFET）技術，通過垂直結構管理電子流，從而突破了傳統水平晶體管的限制。

這項創新研究的成果已經發表在《自然?電子學》雜志上。研究團隊不僅創造出了直徑僅為6nm的垂直納米線異質結構，還實現了在低電壓下的高效運行，且性能與最先進的硅晶體管不相上下。

MIT博士后邵燕杰作為新晶體管論文的主要作者表示，這項技術有望取代傳統的硅技術，并在現有硅晶體管的應用領域中實現更高的效率。

研究團隊還將量子隧穿原理引入新晶體管的設計中。量子隧穿現象允許電子穿過能量勢壘，而非翻越，這使得新晶體管能夠更輕松地被開啟或關閉，進一步提升了性能。

通過利用量子力學的特性，這些晶體管在幾平方納米的尺寸內實現了低電壓運行與高性能的完美結合，為未來開發出更快、更強且更節能的電子設備奠定了堅實基礎。

麻省理工學院的Donner工程學教授Jesús del Alamo對這項研究給予了高度評價，認為它不僅是概念上的突破，更展示了使用不同物理學原理來超越傳統限制的可能性。

該研究還得到了英特爾公司的部分資助，彰顯了其在推動半導體技術革新方面的積極作用。

參與該論文的還有麻省理工學院的多位教授和博士生，以及來自意大利烏迪內大學的教授，他們的共同努力使得這項研究成為可能。