2006年半导体器件的开发取得一系列新进展。引人注目的是美国开发出速度高达845GHz的晶体管。由于技术的不断进步，传统的半导体器件外形获重大改进。器件的形状并非只有芯片一种。美国科学家已开发出仅1纳米的单分子晶体管；日本厂商在世界上领先研制出厚度与普通纸相当的“电子纸”；日立公司小米粒大小的电子标签已可月产上百万个。此外，韩国Samsung 公司在大容量存储器上取得领先世界的重大进展；Intel公司划时代的硅光电激光器问世；IBM开发成功超高速的硅锗半导体器件。现分别介绍如下。

晶体管：速度高达845GHz

美国伊利诺大学电机系美籍华裔的冯明教授，率领几个研究生开发成功目前世界最快的晶体管。该磷化铟与砷化铟镓晶体管的工作速度高达845GHz。这一速度是在-55℃的低温下获得的，在室温下该晶体管运行速度可为765GHz。冯明教授的研究小组开发出了能够同时生成光信号和电信号的超高速的磷化铟与砷化铟镓异质结双极晶体管。该晶体管可同时发出光信号和激光束，并且可以直接进行激光束调制，从而以极高的速度传送光信号。有关专家认为，这种晶体管可能会对计算和通信领域产生重大影响。

单分子晶体管：开发成功

2006年8月底美国科学家宣布开发成功单分子晶体管。美国亚利桑那大学的物理学家发明了一种将单分子转变为可使用的晶体管的技术。这项突破使制造体积更小、功能更强的计算机成为可能。当前批量生产的晶体管可应用65纳米工艺，而亚利桑那大学的科学家可以将晶体管做到只有一个分子那么大，也就是大约1纳米。3年前科学家就开始思考如何设计新一代的晶体管。他们发现量子力学可以解决分子级晶体管的散热问题。美国科学家使用了拥有环形结构的苯分子。

研究人员指出，在经典物理学中，来自两个通路的电流能够汇集，但在量子力学中，两个电波会互相干涉而消耗，导致电流不能导通，使晶体管处于关断状态。美国科学家利用第三个电极中的电流改变了另两个电波的相位，使它们不再相互干扰，从而让晶体管处于导通状态。科学家用了很长的时间将所有电子感应考虑在内，并制作出真正成熟的器件。目前，他们已经为该器件申请了名为“量子干涉效应晶体管(QUIET)”的专利。利用这项技术，不但可以生产出计算功能更加强大的计算机，在天文、气象、电脑动画等多个需要虚拟现实的领域大显身手,而且还可用于制造细菌大小的微型机器人，让它们像科幻电影中演示的那样进入血管，帮助医生做出更精确的诊断和治疗。

电子纸：厚度仅0.096毫米

日本爱普生公司2006年9月开发出世界最薄的电子纸。该电子纸可弯曲，其厚度仅为0.096毫米，与普通复印纸相当。过去开发的其他电子纸厚度至少是其4倍，因而这是目前世界上最薄的电子纸。

该电子纸的清晰度为每英寸192点，尺寸为2.1英寸见方，重量为0.44克。由于其又轻又薄、可弯曲还耐冲击，因此可广泛用于电子书籍等用途。据该公司称，由这种电子纸制成的电子书除了重量轻之外，由于可弯曲，因而与其他物体一起放入包内也不易损坏。

从原理而言电子纸是一种薄形显示器。目前有电泳式、反射式液晶、透过式液晶、有机发光式和粉流体式等几种。其中电泳式、反射式和粉流体式可做得很薄，并且省电,透过式液晶和有机发光式则适于显示彩色,响应速度快的是有机发光式,电泳式和粉流体式适于单色显示。

典型产品有富士通的0.8mm厚度的反射式液晶板。2006年夏该公司又开发出了0.4mm的产品，这种可弯曲的电子纸面积为3.8厘米见方。在阳光和荧光灯下可显现红色和蓝色。

发展较为成熟的是有机电致发光的薄形显示器,目前已可大批量生产，并且采用这种显示器的电视机在市场上已有销售。透过式液晶的薄显示器也有实用产品问世。

粉流体式利用微的粉粒作显示单位，其比液晶式的产品工作速度要快上100倍，以上几种电子纸目前均有可供实用的样品问世。其中大部分可作为广告板和货品标签。

此外，韩国LG-飞利浦LCD公司2006年夏试制出了14.1英寸柔性电子纸。该电子纸采用了美国E Ink公司开发的电泳型电子墨水和LG-飞利浦LCD公司开发的采用不锈钢底板的柔性TFT衬底等技术。

普利斯通公司开发出了4096色显示的彩色电子纸。该公司采用“电子分粉流体”的电子纸技术，结合利用滤色器实现了彩色化。屏幕尺寸为8.1英寸，分辨率为480×384像素。

电子标签：小米粒大小

日本日立公司在2006年开发出了世界最小的电子标签，其面积为0.15毫米×0.15毫米,厚度为7.5微米。其不能独立工作，还要外接一根细线作为天线。此前日立生产的最小电子标签为0.4毫米×0.4毫米。尽管其体积很小，然而内部嵌入了128位的不可擦写的通用识别码。在受到射频激发时，可将内存的识别码传送给读写器。

该电子标签采用先进的绝缘体上硅技术。在制作时先在硅衬底上生成SiO2绝缘层，再制造晶体管。因有绝缘层隔离，可缩小器件的防干扰距离，从而降低电子标签的体积。在工艺成熟的基础上，日立公司已具备月产百万的电子标签生产能力。

32G闪存：40纳米工艺制造

2006年8月韩国Samsung 电子公司在世界上领先开发出采用40纳米工艺制造的32G容量NAND型闪存，即非与逻辑型快擦写存储器。

Samsung 公司采用40纳米技术的32G NAND型闪存仅有大拇指大小，但这个存储器上完整集成了328亿个存储器元胞。该32Gbit NAND闪存的重大进展是，存储单元结构由原来的浮动栅型改为电荷陷阱闪存CTF型结构。与传统浮动栅结构的闪存器件相比，CTF型闪存的控制栅的厚度只有传统控制栅厚度的1/5,进一步降低了元胞间的噪声，并且将工艺步骤减少了20%。这种单栅结构还具有较高的工艺延伸性，将创造完全革新的工艺技术，从而促进20纳米节点的256G闪存的问世。

Samsung 的CTF技术是通过使用一种所谓的Tanos结构来实现的，该结构由金属钽、高K值的氧化铝、氮化硅、氧化物和硅衬底等各层薄膜组成。采用这种Tanos结构，标志着金属层和高K材料第一次被应用到NAND闪存器件中。Samsung 表示，在今后10年内，预计基于CTF技术的NAND闪存将完全取代浮动栅结构的闪存。从2010年起，世界存储器业将迈入T(10的12次方)字节容量的新时代。Samsung 2006年首次把NAND型闪存用于电脑生产，推出了不需要硬盘的笔记本电脑。由于用大容量闪存代替了硬盘，这将是个人电脑结构的重大改进。

与传统的电脑内存不同，闪存的特点是非易失性(也就是所存储的数据在主机断电后不会丢失)，其记录速度也非常快。目前NOR(非或逻辑)型和NAND型是闪存市场上互相竞争的两种不同存储结构。NOR的速度快，但是存储容量低于NAND。

硅激光器：实现低成本

Intel公司和加州大学的研究人员2006年9月宣布，他们研制出了一种制作低成本硅激光器芯片的方法。与传统的铜线连接方式相比，该芯片能极大地提高了计算机中的数据传输速度，这将是世界上首个采用标准硅工艺制造的混合硅激光器。

研究人员将半导体材料磷化铟与硅粘合在一起，磷化铟可不断发光，而硅用来放大这些光，并按照一定的方向传导这些光。在磷化铟衬底上形成AiGalnAs发光层，再与硅导波层粘合在一起，形成单个器件，这种器件可以用标准半导体工艺技术制造。

有关专家指出，这项技术突破十分重要。计算机本身的处理能力不断提高，然而在计算机中，器件之间是靠铜线互连的，数据传输速度无法同步提高。而新的硅激光芯片利用不向远方传播的光来接受能量的方法，即从发光层向硅导波层传输光线，从而可以极大地提高数据传输速度。特别应指出的是，由于这种光互连无需校准位置，因而可实现高集成度和低成本。

Intel公司光子技术实验室主任Mario Paniccia说：“这可能导致在未来的计算机中出现低成本、Tb级的数据通道，实现Intel构想的‘万亿次计算’系统，开创出高性能计算应用的新时代。”该技术要实现商用，可能还需要约4年至5年时间。Intel打算将该技术应用于单芯片集成系统，即为实现1TFLOPS运算速度而配备的超高速LSI之间的连接。预计最终能够在单芯片上集成几十甚至上百个这种激光器。通过利用25路不同的波长，传送以40Gbps速度变频的光信号，可实现1Tbps的数据传输速度。这种基于硅工艺的激光技术可使光子学更广泛地应用于高性能计算机中。

硅锗器件：每秒运算500G次

2006年美国IBM公司与佐治亚理工大学开发出了超高速的硅锗半导体器件。其每秒可进行500G次运算，速度是目前其他硅器件的250倍。该器件在传统的半导体材料硅中掺杂少量的锗，使用这种“硅锗”材料在摄氏负268度的超低温下实现了上述运算速度。这是以硅锗为材料的器件在运算速度上的世界最高水平。

据IBM介绍，用目前最先进的半导体生产设备，能够大批量生产的手机用半导体器件的最高运算速度为2G(1G=10亿)次/秒。新开发器件为其250倍，与目前运算速度最快的个人电脑相比，大约是其100倍。新器件可用于各种高速通信，例如高档手机、雷达和航天飞行中。

硅锗技术是1989年开发出的。IBM改进了硅锗技术，开发出了这种高速运算器件。利用特殊的化合物半导体也可试生产运算速度如此之快的器件，然而目前尚不能大批量生产。该器件在液氦的超低温条件下可实现每秒500G次运算，如果在常温下，运算速度可达350G次/秒。这一成果是近10年来IBM在世界半导体界领先开发的多种先进半导体技术硕果之一。