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晶体管家族增添新成员 我国科学家发明新型“热发射极”晶体管
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。

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。

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