半導體行業上的摩爾定律随着科學技術的發展得到了驗證，目前能夠适用于大規模生産的是14nm工藝，而10nm也已經成功流片蓄勢待發，不過因為逐漸逼近晶體管物理極限導緻其增長速度放緩，同時業界曾認為矽基半導體的物理極限在3或者5nm。不過美國伯克利實驗室首先打破了這一摩爾定律困局，利用碳納米管和二硫化钼兩種新材料成功實現了1nm的晶體管，打破原有物理極限的桎梏。
美國勞倫斯伯克利國家實驗室最先在《Science》期刊上發表文章《MoS2transistors with 1-nanometer gate lengths》，闡述了碳納米管一直是科技界中的冉冉新星，備受重視。1nm制程下的晶體管大小可能隻是幾個原子的大小，而作為負責控制邏輯門中電子流動方向的栅極，由中空結構、管壁厚度為一個碳原子的納米碳管構成，配合上源極和漏極之間使用二硫化钼這種二維金屬氧化物納材料，能夠保持單層厚度結構，擁有比矽更低的介電常數，對電子具有更強的束縛力，可以有效防止短溝道以及量子隧穿效應帶來的電子移動不受控制，從而導緻晶體管長期處于關閉狀态，無法形成有效的門電路。能夠在更狹窄的晶體管間隔中有效控制電子流向，從而提高晶體管的性能以及單位面積晶體管密度。
不過1nm的工藝依然是處于實驗室研發初期階段，伯克利實驗室尚未找到可行的大規模應用生産的方法，因此距離實際應用仍有一段很長的路要走，需要經曆一段很長的技術攻關平台期。不過科學家們總算是找到了一個能夠突破原有認知的半導體工藝物理極限方法，對半導體制程提出了一個全新的方向，很可能會産生深遠的影響。
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