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可在p型與n型間轉(zhuǎn)換的新式晶體管問世

發(fā)布時間:2011-12-23 作者: 來源: 瀏覽:305432

      據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)12月21日(北京時間)報道,德國科學(xué)家研制出一種新式的通用晶體管,其既可當(dāng)p型晶體管又可當(dāng)n型晶體管使用,最新晶體管有望讓電子設(shè)備更緊湊;科學(xué)家們也可用其設(shè)計出新式電路。相關(guān)研究發(fā)表在最新一期的《納米快報》雜志上。

      目前,大部分電子設(shè)備都包含兩類不同的場效應(yīng)晶體管:使用電子作為載荷子的n型和使用空穴作為載荷子的p型。這兩種晶體管一般不會相互轉(zhuǎn)化。而德累斯頓工業(yè)大學(xué)和德奇夢達公司攜手研制的新式晶體管可通過電信號對其編程,讓其自我重新裝配,游走于n型晶體管和p型晶體管之間。

      新晶體管由單條金屬?半導(dǎo)體?金屬結(jié)構(gòu)組成的納米線嵌于一個二氧化硅外殼中構(gòu)成。從納米線一端流出的電子或空穴通過兩個門到達納米線的另一端。這兩個門采用不同方式控制電子或空穴的流動:一個門通過選擇使用電子或空穴來控制晶體管的類型;另一個門則通過調(diào)諧納米線的導(dǎo)電性來控制電子或空穴。

      傳統(tǒng)晶體管通過在制造過程中摻雜不同元素來確定其是p型還是n型,而新式晶體管不需要在制造過程中摻雜任何元素,通過在一個門上施加外部電壓即可重新配置晶體管的類型。施加的電壓會使門附近的肖特基結(jié)阻止電子或空穴流過設(shè)備,如果電子被阻止,空穴能流動,那么,晶體管就是p型,反之則是n型。

      研究人員解釋道,使這種再配置能起作用的關(guān)鍵是調(diào)諧分別通過肖特基結(jié)(每個門一個)的電子流動情況,模擬顯示,納米線的幾何形狀在這方面起關(guān)鍵作用。

      盡管該研究還處于初期階段,但新式晶體管展示出了極佳的電學(xué)特性。比如,與傳統(tǒng)納米線場效應(yīng)晶體管相比,其開/閉比更高,且漏電更少。該研究的領(lǐng)導(dǎo)者沃爾特?韋伯表示:“除采用人造納米線外,采用目前先進的硅半導(dǎo)體制造技術(shù)也可以制造出這種晶體管,還可以用到自對準(zhǔn)技術(shù),大大提高工作頻率和速度?!?/P>

      接下來,科學(xué)家們計劃通過改變材料的組成來改進新式晶體管的性能,并制造出由其運行的電路。他們表示,最大的挑戰(zhàn)是,在將其與其他晶體管結(jié)合在一起時,如何將額外的門信號整合進來。(記者 劉霞)

    總編輯圈點

      晶體管誕生半個多世紀(jì)以來,無論材料、大小、結(jié)構(gòu)等等如何變化,p和n這對兄弟一直各司其職,恪盡職守,絕對是“頂梁柱”級別的優(yōu)秀員工。但摩爾定律是“神話”,更小更緊湊是“王道”,在這樣的背景下,就算是“頂梁柱”,“鐵飯碗”被威脅也是遲早的事,何況新來的仁兄現(xiàn)在看起來的確是能一個頂倆的新型復(fù)合人才。不過p-n兄弟也犯不著為這事想不開,其實科學(xué)的世界和人類社會一樣,有競爭才會有壓力,有壓力才會有更大的進步。

 

 

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