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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。 tvb now,tvbnow,bttvb& C% k7 r6 k; b) f
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，www2.tvboxnow.com& [* A5 M9 P/ v4 A: V1 Q# A9 @
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，
6 o6 C* n2 p z5 N6 v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)」。 www2.tvboxnow.com5 M6 F% O3 K( q5 `) h0 m* V( C
T, Y# I: O. ]5 @9 U. V1 ]tvb now,tvbnow,bttvb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。5 W! z9 O2 j- \9 a- C/ W
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，
0 x4 }5 D2 O$ p1 `3 {) T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，. a2 |" Y8 E, a
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。公仔箱論壇' ]( y( J& l: M0 t8 R, X
# K8 p2 [+ {! ^& r- [& i0 ftvb 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，
! \' v( R/ z+ f# ?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。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。
$ E1 c9 W8 ]( Ytvb now,tvbnow,bttvb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。
4 J3 a+ k# k3 r) v, p9 t- |1 R; e公仔箱論壇 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。. A' l& x E9 N0 b: N
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)，tvb now,tvbnow,bttvb3 m) A' V3 O O
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，
& a7 H$ z( ]; ~3 k1 c公仔箱論壇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。」
+ d r- m6 A' Q9 w! q公仔箱論壇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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