混合维度晶体管使高性能多功能电子设备成为可能

导读 晶体管等电子器件的尺寸缩小已达到稳定水平,这给半导体制造带来了挑战。然而,由香港城市大学(城大)材料科学家领导的研究小组最近发现了一
2024-02-26 10:21:42

晶体管等电子器件的尺寸缩小已达到稳定水平,这给半导体制造带来了挑战。然而,由香港城市大学(城大)材料科学家领导的研究小组最近发现了一种新策略,可以使用由混合维纳米线和纳米片制成的晶体管来开发具有出色性能的高度通用电子产品。

这项创新为简化电路设计铺平了道路,为未来的电子产品提供多功能性和低功耗。该研究结果发表在《Device》杂志上,题为“由混合维 1D GaAsSb/2D MoS2异质晶体管实现的多功能反双极性电子器件”。

近几十年来,随着晶体管和集成电路的不断缩小尺寸已开始达到物理和经济极限,以可控且具有成本效益的方式制造半导体器件已变得具有挑战性。晶体管尺寸的进一步缩小会增加电流泄漏,从而增加功耗。复杂的布线网络也会对功耗产生不利影响。

多值逻辑 (MVL) 已成为克服不断增加的功耗的一项有前景的技术。它通过大大减少晶体管元件及其互连的数量,超越了传统二进制逻辑系统的限制,从而实现了更高的信息密度和更低的功耗。人们致力于构建各种多值逻辑器件,包括反双极晶体管(AAT)。

反双极器件是一类晶体管,其中正(空穴)和负(电子)电荷载流子可以在半导体沟道内同时传输。然而,现有的基于AAT的器件主要利用2D或有机材料,这对于大规模半导体器件集成来说不稳定。此外,它们的频率特性和能源效率也很少被探索。

为了解决这些限制,城大协理副校长(企业)兼材料科学与工程学系副系主任何约翰尼教授领导的研究团队开始研究开发具有更高信息量的基于抗双极性器件的电路。密度和互连较少,并探讨它们的频率特性。

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