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全新納米級3D晶體管面世
2024年11月09日 11:29:04 來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：5250

近日,，美國麻省理工學院團隊利用超薄半導體材料,，成功研制出一種全新的納米級3D晶體管。

　　【化工儀器網(wǎng) 項目成果】晶體管是一種半導體器件,，具有開關,、穩(wěn)壓、信號調(diào)制等多種功能,，可用于各種各樣的數(shù)字和模擬功能,。隨著全球信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，半導體作為信息科技產(chǎn)品的基礎性,、關鍵性器件，晶體管的種類也日益多樣化,，以滿足不斷增長的行業(yè)需求,。
 
　　近日，美國麻省理工學院團隊利用超薄半導體材料,，成功研制出一種全新的納米級3D晶體管,。這是迄今已知最小的3D晶體管，其性能和功能可比肩甚至超過現(xiàn)有的硅基晶體管,，將為高性能節(jié)能電子產(chǎn)品的研制開辟新途徑,。相關論文發(fā)表于《自然·電子學》雜志。
 
　　過去,，硅基晶體管受電子器件功耗下限制約的影響,，導致其無法在低于一定電壓的條件下工作，這無疑限制了其進一步提升性能,，擴展適用范圍,。
 
　　為此,，科研團隊針對以上問題，利用由銻化鎵和砷化銦組成的超薄半導體材料,，研制出這款新型3D晶體管,。該晶體管性能與目前先進的硅晶體管相當，能在遠低于傳統(tǒng)晶體管的電壓下高效運行,。
 
　　據(jù)悉,，團隊還將量子隧穿原理引入新型晶體管架構(gòu)內(nèi)。在量子隧穿現(xiàn)象中,，電子可以穿過而非翻越能量勢壘,，這使得晶體管更容易被打開或關閉。為進一步縮小新型晶體管“體型”,，他們創(chuàng)建出直徑僅為6納米的垂直納米線異質(zhì)結(jié)構(gòu),。
 
　　實驗結(jié)果顯示，新型晶體管可以更快速高效地切換狀態(tài),，與類似的隧穿晶體管相比,，其性能更是提高了20倍。其充分利用量子力學特性,，在幾平方納米內(nèi)同時實現(xiàn)了低電壓操作以及高性能表現(xiàn),。由于該晶體管尺寸小，因此可將更多該晶體管封裝在計算機芯片上,，這將為研制出更高效節(jié)能且功能強大的電子產(chǎn)品奠定堅實基礎,。
 
　　這款全新納米級3D晶體管的面世，不僅是對傳統(tǒng)晶體管技術(shù)的一次突破性創(chuàng)新,，更是對電子設備未來發(fā)展的一次深遠布局,。未來，隨著技術(shù)的不斷成熟和完善,，其將有望廣泛應用于各類電子產(chǎn)品中,，開啟一個更加智能高效的時代。
 
　　素材來源：科技日報
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