晶體管作為集成電路領域重要組成部分，想要存儲和處理更多的數據，就需要使用更多的晶體管。近幾年智能手機的快速發展，讓FinFET工藝被大眾所熟知。不過隨着FinFET工藝在5nm節點進入瓶頸，下一代GAA晶體管也即將在3nm工藝上線。
隨着晶體管特徵尺寸的縮小，想要進一步提升芯片性能，就需要更小更薄的半導體材料。當前使用的三維硅材料已經用於製作晶體管有60年左右的歷史，其尺寸幾乎已經達到了極致。特別是5nm製程工藝後，傳統晶體管微縮提升性能難以為繼，使得硅在晶體管中的應用越來越具有挑戰性。
美國賓夕法尼亞州立大學的科學家發表在《自然-通訊》的一項新研究顯示，他們成功研製出超薄二維材料晶體管，將在未來大幅提升芯片性能。賓夕法尼亞州立大學工程學院工程科學與力學的助理教授薩普塔什·達斯(Saptarshi Das)表示，我們現在生活在一個由數據驅動的互聯網世界，隨之而來的是大數據對存儲和處理能力的挑戰。
科學家在新技術、新工藝、新材料等方面一直進行積極探索，發現二維材料有着先天的優勢。因為這些二維材料的產生厚度能夠比目前實際應用的三維硅材料薄10倍。科學家通過使用金屬有機化學氣相沉積技術，生長單層二硫化鉬和二硫化鎢，該技術來自賓夕法尼亞州立大學的二維晶體聯盟NSF材料創新平台(2DCC-MIP)。
此外，為驗證新型二維晶體管的性能，科學家分析了與閾值電壓、亞閾值斜率、最大與最小電流之比、場效應載流子遷移率、接觸電阻、驅動電流和載流子飽和速度相關的統計指標。
達斯教授指出，經過一系列的測試證實了新晶體管的可行性，這意味着新型晶體管不僅能夠讓下一代芯片更快、更節能，還能夠承受更多存儲和數據處理性能。
如果超薄二維材料晶體管進入應用階段，那麼1nm製程工藝想比也將很快實現。