量子隧穿效应“孵出”能效更高的隧穿晶体管
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
量子隧穿效应“孵出”能效更高的隧穿晶体管
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。
科学家首次观察到量子隧穿效应
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/495014.shtm 科技日报北京3月1日电 （记者张佳欣）在经典物理世界中，从一座大山的这边穿到那边，只能消耗体力翻山越岭。但在量子物理世界里，有一种“穿墙术”存在，这就是量子隧穿效应。奥地利因斯布
倒置范徳华堆垛开展隧穿晶体管器件研究获突破
近日，中科院金属所研究人员利用范徳华人工堆垛技术，在少数原子层硫化钼与金属电极之间插层高质量六方氮化硼（h-BN）隧穿结构，成功制造出能够通过门电压调制的双极反向整流器件。 该项研究工作由沈阳材料科学国家（联合）实验室磁学与磁性材料研究部研究员张志东与韩拯主持，国内外多家科研单位共同合作完成
穿隧磁阻效应的概念
穿隧磁阻效应(Tunnel Magnetoresistance,TMR)穿隧磁阻效应是指在铁磁-绝缘体薄膜(约1纳米)-铁磁材料中，其穿隧电阻大小随两边铁磁材料相对方向变化的效应。此效应首先于1975年由MichelJulliere在铁磁材料(Fe)与绝缘体材料(Ge)发现；室温穿隧磁阻效应则于19
物理所金属有机骨架中磁性量子隧穿研究获进展
金属-有机骨架(Metal-Organic Framework，MOF)是指金属离子与有机官能团通过共价键或离子-共价键相互连接，共同构筑的长程有序晶态结构。这类MOF材料因在催化、储氢和光学元件等方面具有潜在的应用价值而受到广泛关注，是近十年来化学和材料科学领域的一个研究热点。最近几年，金
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。
褚君浩院士等发现有机铁电量子隧穿效应
中科院上海技物所褚君浩院士、孟祥建研究员课题组基于聚偏氟乙烯聚合物（PVDF）材料，构建了铁电隧穿结固态器件，发现了铁电极化操控的直接量子隧穿效应。相关研究成果日前发表于《自然—通讯》。 量子隧穿效应是一种量子特性，是电子等微观粒子能够穿过其本来无法通过的“墙壁”的现象。铁电量子
首次实现磁性隧道结双金属量子阱层中的共振隧穿
磁性隧道结中的量子阱共振隧穿效应由于其重要的科学与应用价值而被广泛关注和研究。在半导体领域，多量子阱之间的共振隧穿已经被证实和应用，例如共振隧穿二极管、多量子阱的发光二极管等。然而，目前为止还没有在金属结构中实现多量子阱的共振隧穿。在金属量子阱层中由于各种退相干因素使得电子很难保持相干性，从而使
大连化物所张东辉团队揭示OH－+－HCl反应中量子隧穿的本质
近日，大连化物所分子反应动力学国家重点实验室张东辉院士团队揭示了造成OH + HCl → H2O + Cl反应低温强非Arrhenius行为的共振诱导量子隧穿的本质机理。 在经典图像中，一个化学反应只有在碰撞能量高于势垒的情况下才会发生，反应速率对温度的依赖关系遵循Arrhenius公式。而在
世界最小！美国麻省理工学院团队研制出全新纳米级3D晶体管
美国麻省理工学院团队利用超薄半导体材料，成功研制出一种全新的纳米级3D晶体管。这是迄今已知最小的3D晶体管，其性能和功能可比肩甚至超越现有硅基晶体管，将为高性能节能电子产品的研制开辟新途径。相关论文发表于5日出版的《自然·电子学》杂志。 新型晶体管的“艺术照”。图片来源：美国麻省理工学院官网
研究人员开发新技术－可将不同材料集成于单一芯片层
以前，只有晶格非常匹配的材料能被整合在一个芯片层上。据美国麻省理工学院（MIT）网站27日报道，该校研究人员开发了一种全新的芯片制造技术，可将两种晶格大小非常不一致的材料——二硫化钼和石墨烯集成在一层上，制造出通用计算机所需的电路元件芯片。最新研究或有助于功能更强大计算机的研制。 在实验中，研
美首次制造出不使用半导体的晶体管
据美国每日科学网站6月21日报道，美国科学家首次利用纳米尺度的绝缘体氮化硼以及金量子点，实现量子隧穿效应，制造出了没有半导体的晶体管。该成果有望开启新的电子设备时代。 几十年来，电子设备变得越来越小，科学家们现已能将数百万个半导体集成在单个硅芯片上。该研究的领导者、密歇根理工大学的物理学家
除气态、液态和固态外－水分子在绿宝石内或有量子隧穿态
教科书告诉我们，水有三种状态：气态、液态和固态，但据美国能源部下属的橡树岭国家实验室（ORNL）官网消息，该实验室科学家通过中子散射和计算机模拟，揭示了水分子在极端限制条件下的新行为——量子隧穿。研究人员表示，最新现象或许会引发诸多领域科学家的广泛讨论。研究发表在最新一期的《物理评论
基于量子干涉的单分子晶体管面世
英国和加拿大科学家组成的一个国际研究团队开发出一种新型单分子晶体管，利用量子干涉来控制电子流。这一成果为在电子设备中使用量子效应带来了新的可能性，有望催生比现有设备更小、更快、更节能的新型晶体管，以制造新一代电子设备。相关论文发表于25日出版的《自然·纳米技术》杂志。研究示意图 晶体管是现代电子技
当钙钛矿遇到多晶硅隧穿结
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512357.shtm近年来，国内对钙钛矿电池技术和产业化研究持续加深，相关领域的理论突破也颇受关注。钙钛矿晶硅叠层太阳电池，以其具有超过单结电池Shockley-Queisser理论极限的超高效率和成本
访《科学》论文作者：横空出世的半浮栅晶体管
8月9日出版的《科学》(Science)杂志刊发了复旦大学微电子学院张卫课题组最新科研论文，该课题组提出并实现了一种新型的微电子基础器件：半浮栅晶体管(SFGT，Semi-Floating-Gate Transistor)。这是我国科学家在该顶级学术期刊上发表的第一篇微电子器件领域的原创性成
半导体异质结隧穿电子调控机制研究取得进展
中科院上海技物所红外科学与技术重点实验室胡伟达、苗金水团队与宾州大学德普·贾瑞拉教授合作，通过耦合局域场调控二维原子晶体能带，实现硒族半导体/硅半导体异质结隧穿电子的有效操控，为混合维度异质结构在高性能电子与光电子器件研制方面提供了理论与实验基础。相关成果于2022年10月28日以“Heteroju
新型石墨烯晶体管实现高开关比率
据物理学家组织网1月23日(北京时间)报道，英国曼彻斯特大学的科研人员设计出一种新型石墨烯晶体管，在其中电子可借助隧穿和热离子效应，同时从上方和下方穿越障碍，并在室温下展现出高达1×106的开关比率。 石墨烯晶体管获得较高的开关比率一直难以实现，而有了高开关比，以及其在柔性、透明基板上的操
首个速度达拍赫兹光电晶体管问世
在一项具有开创性意义的国际合作研究中，美国亚利桑那大学研究团队展示了一种利用持续时间不到万亿分之一秒的超快光脉冲来操纵石墨烯中电子的方法。通过量子隧穿效应，他们记录到了电子几乎瞬间绕过物理屏障的现象，在引入市售晶体管后，成功制造出首个速度达到拍赫兹的光电晶体管。这一成果将重新定义计算机处理能力的极限
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
在半导体异质结隧穿电子调控机制研究中取得进展
中国科学院上海技术物理研究所红外科学与技术重点实验室胡伟达、苗金水团队，与美国宾夕法尼亚大学教授德普·贾瑞拉合作，通过耦合局域场调控二维原子晶体能带，实现硒族半导体/硅半导体异质结隧穿电子的有效操控，为混合维度异质结构在高性能电子与光电子器件研制方面奠定了理论与实验基础。10月28日，相关研究成
这个领域4天内连续发表Science、Nature－Nano.和Nature－Electronics
范德华异质结作为一种新型的结构，在光电器件领域展示出无限的魔力，在经历过2019年的狂欢之后，2020年刚刚开始，又开始展露实力。 2020年1月31日，东京大学首先在Science发力，报道了渴望已久的一维范德华异质结。2月3日，苏黎世联邦理工学院在Nature Nanotechnology
MOS器件的发展与面临的挑战（二）
1.8HKMG技术当MOS器件的特征尺寸不断缩小45nm及以下时，为了改善短沟道效应，沟道的掺杂浓度不断提高，为了调节阈值电压Vt，栅氧化层的厚度也不断减小到1nm。1nm厚度的SiON栅介质层已不再是理想的绝缘体，栅极与衬底之间将会出现明显的量子隧穿效应，衬底的电子以量子的形式穿过栅介质层进入栅，
αMnO2隧穿结构作为储能模型阳离子主体的研究
隧道结构示意图 由于重复充电和放电循环，与离子移动和电子转移相关的晶格膨胀和收缩会导致结构退化和非晶化，伴随着容量的损失。相比之下，隧道式结构体现了更加坚固的框架，其中固有的结构设计可以适应阳离子的存在并且通常可以存在多种阳离子。近日，来自石溪大学的Amy C. Marschilok、
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
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
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
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
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
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。