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我國科學家發明新型“熱發射極”晶體管
2024-08-16 13:50:29   來源:湖南日報

晶體管是集成電路的基本單元。正如水龍頭的閥門可以調節水流的大小,晶體管也能夠調控由電子或空穴等載流子形成電流的大小。

在通常情況下,載流子與周圍環境處于熱平衡狀態,稱為“穩態”;但通過電場加速等方法,可以提升載流子的能量,使其成為“熱載流子”。如果能夠有效操控這種高能的熱載流子,并提高其濃度,將有望進一步提升晶體管的速度和功能。

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△載流子受激發射效果圖

近日,中國科學院金屬研究所通過使用石墨烯等材料,發明了一種“受激發射”新型熱載流子生成機制,并構建了“熱發射極”晶體管,得到了一種既可以降低功耗又具有“負電阻”功能的晶體管,有望用于設計集成度更高、功能更豐富的集成電路,研究成果8月15日在國際學術期刊《自然》上發表。

該工作開辟了晶體管器件研究的新領域,為熱載流子晶體管家族增添了新成員,并有望推動其在未來低功耗、多功能集成電路中廣泛應用。


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