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重要突破！我國科學(xué)家發(fā)明了新型“熱發(fā)射極”晶體管
2024年08月15日 18:05:15
來源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：5252
近日，我國科學(xué)家在晶體管研究領(lǐng)域取得了重要突破，發(fā)明了新型“熱發(fā)射極”晶體管。
【化工儀器網(wǎng) 時事熱點(diǎn)】近日，我國科學(xué)家在晶體管研究領(lǐng)域取得了重要突破，發(fā)明了新型“熱發(fā)射極”晶體管。這一成果不僅為晶體管家族增添了新成員，還開辟了晶體管器件研究的新領(lǐng)域，有望在未來低功耗、多功能集成電路中廣泛應(yīng)用。
國科學(xué)院金屬研究所科研團(tuán)隊(duì)通過使用石墨烯等材料發(fā)明了一種“受激發(fā)射”新型熱載流子生成機(jī)制。數(shù)據(jù)顯示，這種機(jī)制能夠有效操控高能的熱載流子，并提高其濃度，從而進(jìn)一步提升晶體管的速度，完善晶體管的功能。
新型“熱發(fā)射極”晶體管具有降低功耗和“負(fù)電阻”功能。這意味著在相同的電流輸出下，該晶體管的功耗更低；同時，其負(fù)電阻特性也為電路設(shè)計提供了更多的可能性。該晶體管有望用于設(shè)計集成度更高、功能更豐富的集成電路。這對于推動電子信息技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。
該晶體管由兩個耦合的“石墨烯/鍺”肖特基結(jié)組成。載流子由石墨烯基極注入后擴(kuò)散到發(fā)射極，并激發(fā)出受電場加熱的載流子，從而導(dǎo)致電流急劇增加。這一特性使得該晶體管在多值邏輯計算等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用潛力。
該晶體管由石墨烯和鍺等混合維度材料構(gòu)成，這種材料組合充分利用了石墨烯的優(yōu)異電學(xué)與光電性能以及鍺的半導(dǎo)體特性。石墨烯的原子級厚度和無表面懸鍵等特性使其易于與其他材料形成異質(zhì)結(jié)，從而產(chǎn)生豐富的能帶組合，為熱載流子晶體管的發(fā)展提供了新思路。晶體管由兩個耦合的“石墨烯/鍺”肖特基結(jié)組成，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計使得載流子能夠高效地從石墨烯基極注入并擴(kuò)散到發(fā)射極，同時激發(fā)出受電場加熱的載流子，從而實(shí)現(xiàn)電流的急劇增加。
隨著研究的深入和技術(shù)的不斷成熟，新型“熱發(fā)射極”晶體管有望為電子信息技術(shù)的發(fā)展帶來更多的驚喜和突破。該晶體管有望在未來低功耗、多功能集成電路中得到廣泛應(yīng)用。其低功耗特性有助于延長電子設(shè)備的續(xù)航時間，而多值邏輯計算能力則有望提升電子設(shè)備的處理速度和存儲密度。
隨著技術(shù)的進(jìn)一步成熟，這類晶體管有望成為構(gòu)建下一代高性能、低功耗電子系統(tǒng)的基石，對整個電子科技產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。同時，它們還可能在未來的量子計算、人工智能等領(lǐng)域發(fā)揮關(guān)鍵作用。
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