最近，我们在中国材料科学新闻中得知，北京大学的彭海林和他的团队刚刚研制出世界上速度最快的晶体管，而且它并非由硅制成。在介绍这种由铋制成的晶体管之前，我们先来快速回顾一下晶体管的历史。
双极结型晶体管（BJT，例如NPN和PNP）于1947年由贝尔实验室发明。后来出现了由BJT制成的晶体管-晶体管逻辑电路（TTL）。TTL的问题在于功耗太高。
节能的场效应晶体管 (FET) 就此诞生。FET 更适合处理信息，因为它是电压控制的，而 BJT 是电流控制的。FET 的优势包括输入阻抗高、功耗低、开关速度快、非常适合超大规模集成电路 (VLSI) 等。
后来取代TTL的互补金属氧化物半导体(CMOS)技术的基石是一种被称为金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的场效应晶体管(FET)。CMOS集成电路中最常用的MOSFET类型是增强型MOSFET，它通常处于关闭状态，需要栅极电压才能导通。
晶体管的技术代数以“工艺节点”表示，单位为纳米 (nm)。这曾经是指可以制造的最小特征尺寸，但如今它只是一个营销术语（越小越好）。平面 CMOS MOSFET 最初占据主导地位（约 28nm 之前），然后是 SOI MOSFET（28nm 至 16nm），接着是 FinFET（16nm 至 5nm），现在终于是环绕栅极场效应晶体管 (GAAFET，3nm 及以上）。
所有这些，都是为了说明 [Hailin Peng] 和他的团队研发的这款新晶体管是一款 GAAFET。它由硒氧化铋 (Bi₂O₂Se) 制成沟道，并由亚硒酸铋 (Bi₂SeO₅) 制成栅极材料。更多详情，请参阅文章。
请记住，目前我们只有实验室的原型，关于如何量产（假设有可能的话）的具体细节尚未确定。我们之前讨论过制造尖端晶体管的难度。如果您对铋感兴趣，请务必查看如何使用铋进行拆焊。
原文： https://hackaday.com/2025/05/16/new-bismuth-transistor-runs-40-faster-and-uses-10-less-power/