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    新式晶体管,超越硅本领?
    发布日期:2024-11-09 10:43    点击次数:184

    (原标题:新式晶体管,超越硅本领?)

    若是您但愿不错同样碰面,宽待标星保藏哦~

    起头:施行来自interestingengineering,谢谢。

    麻省理工学院的沟通东说念主员开导了一种新式3D晶体管,可能比现时的硅基晶体管更节能、更弘大。

    这种新式3D晶体管是使用超薄半导体材料想象的。

    “这项本领有可能取代硅,因此不错用于竣事硅现时具备的通盘功能,但能效更高。” 麻省理工学院博士后、论文主要作家Yanjie Shao说说念。

    这些晶体管哄骗量子力学在纳米轨范区域内竣事低电压下的高性能。

    它们的细微尺寸为超高密度、高性能和节能电子确立的新时间铺平了说念路。

    克服局限

    硅晶体管行动电子开关使用,通过简便的电压施加,晶体管不错从关态切换到开态。开/关景色代表二进制数字,从而竣事缱绻。

    晶体管的着力与其开关斜率有关。斜率越陡,能耗越低。这意味着晶体管不错快速开关,减少时期阔绰,进而减少能量阔绰。

    但是,一个称为玻尔兹曼截止的基本截止使得晶体管在室温下运转时需要最低电压。

    这一截止在硅晶体管中无数存在。

    为了克服这一局限性,这些新式晶体管使用超薄半导体材料和量子力学来竣事低电压下的高性能。

    麻省理工的沟通东说念主员采用了锑化镓和砷化铟半导体材料。

    此外,他们在确立架构中融入了量子隧穿旨趣。在该快意中,电子不错穿透势垒。

    “面前不错颠倒邋遢地开启和关闭确立,”Shao补充说念。

    晶体管的私有几何结构

    但是,隧穿晶体管频繁电流输出较低。这一截止会影响在需要高电流以确保高效运转的应用中的性能。

    为了惩办这一问题,工程师们对晶体管的3D几何结构进行了优化。为此,他们制造了直径仅为6纳米的纳米线异质结构。

    这导致了“迄今报说念的最小3D晶体管”的出身。

    由于量子截止,这一本领匡助他们竣事了笔陡的开关斜率和高电流。量子截止发生在电子被截止在极小空间时。

    这种截止开释了增强隧穿的后劲,透顶篡改了确立性能。

    “咱们在想象这些材料异质结构上有很大的活泼性,因此不错竣事颠倒薄的隧穿势垒,从而竣事颠倒高的电流,”Shao说。

    在测试中,这些确立展示出比传统硅晶体管更笔陡的开关斜率。这意味着它们不错更快速高效地切换景色,为更快、更节能的电子确立提供可能。

    阐发新闻稿,这些麻省理工的确立展示了比较访佛的隧穿晶体管越过20倍的性能普及。

    “这是咱们初度在这种想象中竣事如斯笔陡的开关斜率,”邵指出。

    改日发展

    沟通东说念主员正发奋校正制造工艺,以确保通盘这个词芯片上晶体管性能的一致性。

    为进一步提高一致性,他们还在探索其他3D晶体管想象,举例垂直鳍片状结构。

    沟通后果已发表在《当然电子学》期刊上。

    https://interestingengineering.com/innovation/mit-3d-transistors-surpass-silicon-technology

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