晶体管是集成电路的基本单元。正如水龙头的阀门可以调节水流的大小，晶体管也能够调控由电子或空穴等载流子形成电流的大小。

在通常情况下，载流子与周围环境处于热平衡状态，称为“稳态”；但通过电场加速等方法，可以提升载流子的能量，使其成为“热载流子”。如果能够有效操控这种高能的热载流子，并提高其浓度，将有望进一步提升晶体管的速度和功能。

△载流子受激发射效果图

近日，中国科学院金属研究所通过使用石墨烯等材料，发明了一种“受激发射”新型热载流子生成机制，并构建了“热发射极”晶体管，得到了一种既可以降低功耗又具有“负电阻”功能的晶体管，有望用于设计集成度更高、功能更丰富的集成电路，研究成果8月15日在国际学术期刊《自然》上发表。

该工作开辟了晶体管器件研究的新领域，为热载流子晶体管家族增添了新成员，并有望推动其在未来低功耗、多功能集成电路中广泛应用。