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美國匹茲堡大學的研究人員研發了一種元件結構，相較於目前的固態，能讓開關(switch)以真空狀態做為電晶體內的電子傳輸介質。 , r# } y: W9 ]1 w+ n3 { T
該研究團隊提出了一種以深溝槽、側邊曝光的金屬-氧化矽-矽三層MOS垂直結構；金屬層與矽晶層是元件的正極與負極，中間隔著絕緣氧化矽，
) H8 c) _$ Y; y; V$ A公仔箱論壇而電子傳輸就是透過真空以垂直方向進行。此研究成果最近發表於7月1日出刊的《Nature Nanotechnology》期刊中，
% H8 p9 o p! ]5 T$ s! V* a2 J論文題為「具備真空通道的金屬氧化物半導體場效電晶體(Metal-oxide-semiconductor field effect transistor with a vacuum channel)」。 tvb now,tvbnow,bttvb' B% J' o0 P4 q2 T2 \
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以上研究成果也意味著回歸電子元件的起源；固態電晶體是在1947年發明，以取代體積笨重、可靠性不佳的真空管。
9 K/ p2 ], h! k4 B4 f! T' T: dwww2.tvboxnow.com過去也有人嘗試過以固態半導體製程技術，製作小型化的真空管式電子元件，但是此概念一直在克服高電壓需求，
( e; x3 ?7 B/ `$ W6 y以及與現有固態CMOS技術的相容性問題。 為此匹茲堡大學斯萬森工程學院(Swanson School of Engineering)教授Hong Koo Kim所率領的團隊，
5 a& y2 G. ]2 O9 Y |4 H重新設計了真空管電子元件的架構；他的團隊成員還包括博士候選人 Siwapon Srisonphan 與博士後研究員Yun Suk Jung Kim。tvb now,tvbnow,bttvb7 O2 ~# P5 i# C8 p1 B' \; Y
; L( I% Z' U% i" L4 Atvb now,tvbnow,bttvb該團隊發現，半導體元件中的電子若被捕捉至一個氧化物或是金屬層介面，就能輕易被提取至空氣中。 在材料介面裡的電子會形成一片電荷，
4 T, e; [: h: v8 w1 _也就是一種二維電子氣(electron gas)；而且Kim發現，電子之間的庫倫斥力(Coulombic repulsion)，讓電子能容易地從矽散發出來。公仔箱論壇5 t- T: B$ r9 d1 t7 I& r
這可催生一種低電壓元件，其內部的電子會在一個奈米級的通道中以彈道模式(ballistically)在空氣中遊走，不會有碰撞或是散射。 TVBNOW 含有熱門話題，最新最快電視，軟體，遊戲，電影，動漫及日常生活及興趣交流等資訊。+ V+ L' E* W' M3 |2 |( a6 ^' t9 j
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根據論文的描述，該通道的長度約是20奈米，研究團隊並量測到20ns/ micron的跨導(transconductance)，500開關比(on/off ratio)，
# z8 E2 i [ k* V8 O6 E4 N8 W以及環境條件(ambient condition)下0.5V的導通閘極電壓(turn-on gate voltage)。 「這種電子系統至真空通道的發射，
5 f6 T8 u- l2 D6 Q" U1 Vwww2.tvboxnow.com能實現全新的一系列低電壓、高速電晶體，而且這種電晶體能與目前的矽電子元件相容，為這些電子元件添加因為低電壓可帶來的更高速度與省電效益。」% X3 W0 X# Y& a& u. }' l/ k; G s
Kim表示。 參考原文： Researchers try vacuum transistors at low voltage，by Peter Clarke |
發表於 2012-7-4 09:19 AM
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發表於 2012-7-8 09:36 PM
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