美科学家研制出新型隧穿场效应晶体管
据美国物理学家组织网3月27日(北京时间)报道，美国圣母大学和宾夕法尼亚州立大学的科学家们表示，他们借用量子隧穿效应，研制出了性能可与目前的晶体管相媲美的隧穿场效应晶体管(TFET)。最新技术有望解决目前芯片上晶体管生热过多的问题，在一块芯片上集成更多晶体管，从而提高电子设备的计算能力。 晶体管是电子设备的基本组成元件，在过去40年间，科学家们主要通过将更多晶体管集成到一块芯片上来提高电子设备的计算能力，但目前这条道路似乎已快走到尽头。业界认为，半导体工业正在快速接近晶体管小型化的物理极限。现代晶体管的主要问题是产生过多的热量。 最新研究表明，他们研制出的TFET性能可与目前的晶体管相媲美，而且能效也较以往有所提高，有望解决上述过热问题。 科学家们利用电子能“隧穿”过固体研制出了这种TFET。“隧穿”在人类层面犹如魔术，但在量子层面，它却是一种非常常见的行为。 圣母大学的电子工程学教授阿兰·肖宝夫解释......阅读全文
美实验室研发全球最小晶体管“突破物理极限”
现代生活已经离不开电子芯片，而芯片上的晶体管体积越小，处理器的性能提升得越多。美国劳伦斯伯克利国家实验室教授阿里·加维领导的一个研究小组近日利用新型材料研制出全球最小晶体管，其晶体管制程仅有1纳米，被媒体惊叹为“突破物理极限”。 据印度NDTV新闻网8日报道，按照传统的芯片制造工艺，7纳米堪称
相互作用玻色量子气体人工规范场的实验取得进展
超冷原子量子气体具有优越的可调控性，利用菲施巴赫共振可以控制原子的相互作用，为在量子多体系统中合成人工规范场及研究相互作用的影响提供了一个理想的实验平台。目前，实验上已经发展了多种方法合成规范场，并观测到了手征性原子流和拓扑特性。然而，这些研究主要聚焦在单粒子模型和弱相互作用范围，对于相互作用和
中国科学家晶体管开发取得突破
中国研究人员8月8日在美国《科学》杂志上报告说，他们在集成电路的基本单元晶体管研究上取得突破，发明了一种名为半浮栅晶体管的新型基础微电子器件，可让数据擦写更容易、迅速，整个过程都可在低电压条件下完成，为实现芯片低功耗运行创造了条件。 研究负责人、复旦大学教授王鹏飞对新华社记者说：“我国集成
让量子现象“肉眼可见”——2025年诺贝尔物理学奖成果解读
量子力学诞生百年之际，瑞典皇家科学院7日将2025年诺贝尔物理学奖授予约翰·克拉克、米歇尔·H·德沃雷和约翰·M·马蒂尼斯三名量子物理学家。正是他们在前人百年探索基础上的开创性发现，让我们“看见”曾只存在于微观领域的量子现象，也为新一代量子技术的发展奠定了坚实基础。 系列开创实验 量子力学以
中科院金属所研发出新型门可调阻变存储器
近期，中国科学院金属研究所（以下简称金属所）沈阳材料科学国家研究中心与国内多家单位合作，研究团队通过设计二维半导体与二维铁电材料的特殊能带对齐方式，将金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）与非隧穿型的铁电忆阻器垂直组装，首次构筑了基于垂直架构的门电压可编程的二维铁电存储器。相关研究成果11
从原理到应用，关于AFM你想了解的都在这里
原子力显微镜为扫描探针显微镜家族的一员，具有纳米级的分辨能力，其操作容易简便，是目前研究纳米科技和材料分析的最重要的工具之一。原子力显微镜是利用探针和样品间原子作用力的关系来得知样品的表面形貌。至今，原子力显微镜已发展出许多分析功能，原子力显微技术已经是当今科学研究中不可缺少的重要分析仪器。在近代仪
关于AFM的方方面面
原子力显微镜为扫描探针显微镜家族的一员，具有纳米级的分辨能力，其操作容易简便，是目前研究纳米科技和材料分析的最重要的工具之一。原子力显微镜是利用探针和样品间原子作用力的关系来得知样品的表面形貌。至今，原子力显微镜已发展出许多分析功能，原子力显微技术已经是当今科学研究中不可缺少的重要分析仪器。在近代仪
5nm是物理极限－芯片发展将就此结束？（一）
摩尔定律是指IC上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。然而事情的发展总归会有一个权限，5nm则是硅芯片工艺的极限所在，事实上，随着10nm、7nm芯片研发消息不断报出，人们也开始担心硅芯片极限的逐渐逼近，会不会意味着摩尔定律最终失效，进而导致半导体行业停滞不前。
金属所等发明热发射极晶体管
集成电路是现代信息技术的基石，而晶体管则是集成电路的基本单元。随着晶体管尺寸的不断缩小，其进一步发展的挑战日益增多。因此，探索具有新工作原理的晶体管，已成为提升集成电路性能的关键。传统晶体管主要依赖稳态载流子的传输，而热载流子晶体管则通过将载流子调制到高能态来提升器件的速度和功能，展现出突破现有
我国科学家在超低功耗集成电路晶体管领域取得突破
集成电路的发展目标已经由提升性能和集成度转变为降低功耗，其最有效的方法即降低工作电压。目前，互补金属氧化物半导体（CMOS）集成电路（14/10纳米技术节点）工作电压已经降低到了0.7V，而金属氧化物半导体场效应晶体管中亚阈值摆幅（60毫伏/量级）的热激发限制导致其工作电压不能低于0.64V。因
武汉物数所利用对称性破缺实现偶极里德堡原子量子调控
由于本身具有大的诱导电偶极矩，里德堡原子间存在强的偶极相互作用，这一特性在量子计算和量子信息处理方面有重要应用前景。但又由于原子量子亏损的存在，除氢原子外的所有原子在低态的诱导电偶极矩都是随外电场而变化的，导致非氢原子在外电场中的能级呈抗交叉结构。诱导的电偶极矩不但大小随外电场而变化，偶极矩的方
金属所等发明热发射极晶体管
集成电路是现代信息技术的基石，而晶体管则是集成电路的基本单元。随着晶体管尺寸的不断缩小，其进一步发展的挑战日益增多。因此，探索具有新工作原理的晶体管，已成为提升集成电路性能的关键。传统晶体管主要依赖稳态载流子的传输，而热载流子晶体管则通过将载流子调制到高能态来提升器件的速度和功能，展现出突破现有晶体
科研人员研发出新型“动静双感”电荷耦合光电晶体管
随着自动导引、具身智能等前沿技术的发展，机器视觉对图像采集提出了更高要求，需要精准记录静态图像，还要能够灵敏捕捉场景中的动态变化。现有的动态与有源像素传感器技术集成了动态事件检测和灰度图像采集两种功能，但每个像素通常需要几十个晶体管和电路元件，且结构复杂、功耗高、集成难度大，同时面临高速时钟同步
上海光机所等在强场分子物理前沿研究中取得新进展
近年来，人们对于微观世界的探索从简单的原子系统逐步拓展到复杂的分子体系，强场分子物理的研究也已成为前沿热点之一。除了主导化学反应的最高占据分子轨道(HOMO)之外，某些能量较低的分子轨道(如HOMO-1, HOMO-2等)在强光场诱导的分子体系的极端非线性过程及其应用中也有着重要作用。然而，
激光在水分子的光解中观测到电子激发态的OH超级转子
近日，分子反应动力学国家重点实验室袁开军研究员、杨学明院士团队，与南京大学胡茜茜教授、谢代前教授合作，在水分子的光解动力学研究方面取得新进展，首次发现了电子激发态的OH超级转子。 当分子处于一个内态能量高于它第一电离能的高里德堡态时，人们称这个分子为超激发态分子。超激发态分子作为一个反应中间体
我们是如何闻到气味的？量子力学都无法解释嗅觉机制
北京时间11月7日消息，据国外媒体报道，在我们的五种感官中，嗅觉可能是最不受重视的：提到感觉时，视觉、听觉、味觉和触觉都排在嗅觉的前面。正因为如此，我们不仅低估了嗅觉的灵敏度，也低估了它的影响力。事实上，正是嗅觉使食物变得美味可口，并且让我们远离腐败的东西。嗅觉还会激发一些印象最深刻的回忆。
上海技物所等在铁电隧道效应研究中取得进展
近日，中国科学院上海技术物理研究所研究员、中科院院士褚君浩以及研究员孟祥建课题组在铁电量子隧穿效应研究中取得新进展。该课题组的王建禄博士与博士研究生田博博、赵晓林等对铁电隧道结进行了系统研究，制备了聚偏氟乙烯聚合物(PVDF)材料的铁电隧道结固态器件，发现了铁电极化操控的直接量子隧穿效应。研究结
首个10纳米以下碳纳米管晶体管问世
据美国物理学家组织网2月2日(北京时间)报道，来自IBM、苏黎世理工学院和美国普渡大学的工程师近日表示，他们构建出了首个10纳米以下的碳纳米管(CNT)晶体管，而这种尺寸正是未来十年计算技术所需的。这种微型晶体管能有效控制电流，在极低的工作电压下，仍能保持出众的电流密度，甚至可超过同尺
世界最小晶体管问世：仅由7个原子构成(图)
这是量子点设备模板，中间的小孔就是由7个磷原子构成的。 美国与澳大利亚科学家成功制造出世界上最小的晶体管――由7个原子在单晶硅表面构成的一个“量子点”，标志着我们向计算能力的新时代迈出了重要一步。 量子点(quantum dot
比超级计算机快百万亿倍仅是量子计算的第一步
一台30个量子比特的量子计算机的计算能力和一台每秒万亿次浮点运算的经典计算机水平相当。据科学家估计，一台50比特的量子计算机，在处理一些特定问题时，计算速度将超越现有最强的超级计算机。量子科技系列报道④◎本报记者 吴长锋 早在20世纪80年代，美国著名物理学家费曼提出了按照量子力学规律工作的计算
认识晶体管
晶体管原理及应用晶体管全称双极型三极管（Bipolar junction transistor，BJT）又称晶体三极管，简称三极管，是一种固体半导体器件，可用于检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制等。晶体管作为一种可变开关．基于输入的电压，控制流出的电流，因此晶体管可用作电流的开关。和一般
多光子共振激发－诱导里德堡态的普适机制
里德堡态是指原子或分子中某个电子被激发到高能量轨道的一种状态。科学家们研究发现，里德堡态原子或分子具有一些独特性质：它们对于磁场或碰撞等外界影响极端敏感，很容易与微波辐射发生作用，因此在光学物理等领域各种实验中都会涉及到它。 近期，华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室吴健教授团队在超
技术分享：晶体管以类似水龙头控制水流的方式控制电流
晶体管原理及应用晶体管全称双极型三极管（Bipolar junction transistor，BJT）又称晶体三极管，简称三极管，是一种固体半导体器件，可用于检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制等。晶体管作为一种可变开关．基于输入的电压，控制流出的电流，因此晶体管可用作电流的开关
场发射式电子枪
场发射式电子枪则比钨灯丝和六硼化镧灯丝的亮度又分别高出 10 - 100 倍，同时电子能量散布仅为 0.2 - 0.3 eV，所以目前市售的高分辨率扫描式都采用场发射式电子枪，其分辨率可高达 1nm 以下。 目前常见的场发射电子枪有两种:冷场发射式(cold field emission , FE
宽量子阱双势垒磁性隧道结中长程相位相干性研究获进展
双势垒磁性隧道结利用在两个平行绝缘层之间的超薄磁性金属层形成二维量子阱(QW)，并通过调节金属层厚度和磁矩方向来控制量子阱共振隧穿，是研究自旋相关的量子阱态、量子阱分立能级、量子阱共振隧穿磁电阻(QW-TMR)等自旋量子效应及自旋量子调控的标准结构，也是研发各种基于量子阱共振隧穿磁电阻效应的新型
我国学者揭示等离激元介导的长程电子隧穿行为与机制
微电子技术依然是当今世界信息科学的主要支撑和核心技术，电子输运行为与机制是其发展的基石。但集成电路发展到今天，受摩尔定律的严重制约，传统电子学器件微缩可能即将面临终结，新原理、新结构或新材料的电子学器件必将登上后摩尔时代的历史舞台。分子/纳米电子学由此应运而生；但其工作原理主要基于经典的电子隧穿
SEM知识点扫盲三
9. 场发射式电子枪则比钨灯丝和六硼化镧灯丝的亮度又分别高出 10 - 100 倍，同时电子能量散布仅为 0.2 - 0.3 eV，所以目前市售的高分辨率扫描式电子显微镜都采用场发射式电子枪，其分辨率可高达 1nm 以下。 10. 场发射电子枪可细分成三种:冷场发射式(cold field emi
摩尔去世，影响世界的摩尔定律还活着吗？
英特尔公司联合创始人戈登·摩尔3月24日去世，享年94岁。作为半导体行业的先驱，他提出的“摩尔定律”预言了芯片行业日新月异的发展进程。 现在人们熟知的“摩尔定律”是指：当价格不变时，集成电路上可容纳的晶体管数目每隔18-24个月增加一倍，性能也将提升一倍。事实上，摩尔并没有说过“每18个月翻一
物理所等转角二硫化钼石墨烯异质结的垂直电导研究进展
近年来，二维材料以其优异的电学、光学以及力学性质被广泛关注和研究。得益于二维材料层状结构及弱层间范德华相互作用，不同的二维材料可以像乐高积木一样相互组合形成各种二维材料异质结。正如乐高积木有无穷种搭建方式，二维材料也可以组合出具有不同性能的二维材料异质结，这为器件应用和诸多基础物理现象研究提供了一个
科学家观测到一维纳米线中的相分离
近日，中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心陆轻铀课题组利用自主研制的强磁场可变温磁力显微镜（MFM），与中国科学技术大学曾长淦课题组合作，成功在一维相分离的单晶纳米线（La0.33Pr0.34Ca0.33MnO3）中观测到本征的隧道结，为该材料中出现的量子遂穿效应以及一种新型稳定的量子逾渗