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迄今速度最快能耗最低二维晶体管问世

北京大学电子学院彭练矛教授-邱晨光研究员课题组日前制备出10纳米超短沟道弹道二维硒化铟晶体管,首次使得二维晶体管实际性能超过Intel商用10纳米节点的硅基鳍型晶体管,并将二维晶体管的工作电压降到0.5V,这也是世界上迄今速度最快能耗最低的二维半导体晶体管。该研究成果以《二维硒化铟弹道晶体管》为题日前在线发表于《自然》。 芯片为大数据和人工智能的发展提供源源不断的动力,芯片速度的提升得益于晶体管的微缩,然而当前传统硅基场效应晶体管的性能逐渐接近其本征物理极限。受限于接触、栅介质和材料等方面的瓶颈,迄今为止,所有二维晶体管所实现的性能均不能媲美业界先进硅基晶体管,其实验结果远落后于理论预测。 对此,团队在研发过程中实现了三方面技术革新:一是采用高载流子热速度(更小有效质量)的三层硒化铟作沟道,实现了室温弹道率高达83%,为目前场效应晶体管的最高值,远高于硅基晶体管的弹道率(小于60%);二是解决了二维材料表面生长超薄氧化层......阅读全文

薄膜晶体管的概念概述

  TFT是在基板 (如是应用在液晶显示器,则基板大多使用玻璃) 上沉积一层薄膜当做通道区。  大部份的TFT是使用氢化非晶硅 (a-Si:H) 当主要材料,因为它的能阶小于单晶硅 (Eg =1.12eV),也因为使用a-Si:H当主要材料,所以TFT大多不是透明的。另外,TFT常在介电、电极及内部

有弹性的晶体管“皮肤”来了

  斯坦福大学化学工程系教授鲍哲楠课题组日前研制出一种可拉伸晶体管,即便被拉伸至原有两倍长度,其导电性也只有极微小下降。现有坚硬的可穿戴电子产品有望因此变得像人的皮肤一样柔软富有弹性,甚至可以成为具有功能性的人体“第二层皮肤”。相关研究成果发表在最新一期的《科学》杂志上。  论文共同第一作者、斯坦福

纳米线晶体管能自我修复

  据美国电气与电子工程师协会《光谱》杂志网站11日报道,美国国家航空航天局(NASA)与韩国科学技术研究院(KAIST)合作,研制出了一款能自我修复的晶体管。研究人员表示,最新自我修复技术有助于研制单芯片飞船,其能以五分之一光速飞行,在20年内抵达距太阳系最近的恒星“比邻星”。   今年4月12日

薄膜晶体管的原理简介

  薄膜晶体管是一种绝缘栅场效应晶体管.它的工作状态可以利用 Weimer 表征的单晶硅 MOSFET 工作原理来描 述.以 n 沟 MOSFET 为例,物理结构如图 2. 当栅极施以正电压时,栅压在栅绝缘层中产生电场,电力线由栅电极指向半导体表面,并在表面处产生感应电 荷.随着栅电压增加,半导体表

我国学者首次实现具有亚1纳米栅极长度的晶体管

晶体管是芯片的核心元器件。更小的栅极尺寸可以使得芯片上集成更多的晶体管,并带来性能上的提升。近日,清华大学集成电路学院教授任天令团队在小尺寸晶体管研究方面取得重要进展,首次实现了具有亚1纳米栅极长度的晶体管,该晶体管具有良好的电学性能。相关成果以“具有亚1纳米栅极长度的垂直硫化钼晶体管”为题,在线发

清华团队首次实现具有亚1纳米栅极长度的晶体管

  晶体管是芯片的核心元器件。更小的栅极尺寸可以使得芯片上集成更多的晶体管,并带来性能上的提升。近日,清华大学集成电路学院教授任天令团队在小尺寸晶体管研究方面取得重要进展,首次实现了具有亚1纳米栅极长度的晶体管,该晶体管具有良好的电学性能。相关成果以“具有亚1纳米栅极长度的垂直硫化钼晶体管”为题,在

Science发文!我国学者“存储—计算一体化器件”研究新成果

  在国家自然科学基金项目(61974050、61725505和61905266)等资助下,华中科技大学叶镭副教授与中国科学院上海技术物理研究所胡伟达研究员等合作团队,在存储—计算一体化器件研究方面取得进展。研究成果以“基于二维材料的面向神经形态硬件的同质晶体管-存储器结构(2D materials

物理所等实现二维原子晶体硒化铟高性能光电探测器

  二维层状原子晶体材料的物理性能(如带隙等)随厚度减小而变化,在光子和光电子器件的应用中具有广阔前景。光电探测器作为重要的光电应用单元器件,引发学界广泛关注,近年来基于二维原子晶体材料的光电晶体管成为最主要的关注对象之一。除半金属的石墨烯之外,半导体二维原子晶体材料(如过渡金属硫属化合物、II-V

我国实现相同工艺器件集成度翻倍并获卓越性能

12月9日,《自然—电子学》发表复旦大学微电子学院教授周鹏、研究员包文中及信息科学与工程学院研究员万景团队的论文。研究人员设计出一种晶圆级硅基二维互补叠层晶体管,可以在相同的工艺节点下,实现器件集成密度翻倍,并获得卓越的电学性能。硅基二维叠层晶圆级制造与器件结构       受访者供图传统集成电路技

二维半导体材料家族又有“小鲜肉”

  据美国犹他大学官网消息,该校工程师最新发现一种新型二维半导体材料一氧化锡(SnO),这种单层材料的厚度仅为一个原子大小,可用于制备电子设备内不可或缺的晶体管。研究人员表示,最新研究有助于科学家们研制出运行速度更快且能耗更低的计算机和包括智能手机在内的移动设备。  一氧化锡这个“小鲜肉”由犹他大学

全球首个单原子层沟道的鳍式场效应晶体管问世

  中科院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心与国内外多家单位合作,首次演示了可阵列化、垂直单原子层沟道的鳍式场效应晶体管,相关成果于3月5日在《自然—通讯》在线发表。  过去几十年来,微电子技术产业沿摩尔定律取得了突飞猛进的发展,按照摩尔定律的预测,集成电路可容纳晶体管数目大约每两年增加一倍。为了避

我国利用压电材料实现对MoS2场效应晶体管动、静态调控

  自2004年Geim等人第一次在实验室得到单层石墨烯以来,二维材料的出现为传感器领域的进一步发展提供了可能,相对于传统的三维材料,二维材料的层状结构决定了其器件厚度可以达到单原子层,为实现更轻、更薄、体积更小的电子器件提供了可能。相较于其他二维材料,以单层二硫化钼 (MoS2) 为代表的二维半导

新年第一篇!南京大学成果登Nature

  下一代电子技术的发展需要将通道材料厚度缩小到二维极限,同时保持超低的接触电阻。过渡金属二卤属化合物可以维持晶体管扩展到路线图的结束,但尽管有无数的努力,器件性能仍然受到接触限制。特别是,由于固有的范德华间隙,接触电阻还没有超过共价结合的金属-半导体结,最好的接触技术面临稳定性问题。  2023年

韩制成可伸缩石墨烯晶体管

  据美国物理学家组织网报道,韩国科研人员制造出了一种以可伸缩的透明石墨烯作为基底的新型晶体管。由于石墨烯具有出色的光学、机械和电性质,新型晶体管克服了由传统半导体材料制成的晶体管面临的很多问题。相关研究报告发表在最新一期出版的《纳米快报》杂志上。   首尔崇实大学的曹贞和(音译)研

IBM研发出新石墨烯晶体管

  据美国物理学家组织网4月11日报道,IBM公司的科学家林育明(音译)等人在4月8日出版的《自然》杂志撰文指出,他们研发出了新的石墨烯晶体管,其截止频率为155GHz(吉赫),比去年2月推出的100GHz石墨烯晶体管的速度增加了50%,而且块头更小。   石墨烯是只有一个碳原子厚

薄膜晶体管的历史及现状

  人类对 TFT 的研究工作已经有很长的历史. 早在 1925 年, Julius Edger Lilienfeld 首次提出结型场效应晶体管 (FET) 的基本定律,开辟了对固态放大器的研究.1933 年,Lilienfeld 又将绝缘栅结构引进场效应晶体管(后来被称为 MISFET).1962

场效应晶体管的分类

  场效应晶体管是依靠一块薄层半导体受横向电场影响而改变其电阻(简称场效应),使具有放大信号的功能。这薄层半导体的两端接两个电极称为源和漏。控制横向电场的电极称为栅。   根据栅的结构,场效应晶体管可以分为三种:   ①结型场效应管(用PN结构成栅极);   ②MOS场效应管(用金属-氧化物-

薄膜晶体管的发展前景

  薄膜晶体管是场效应晶体管的种类之一,大略的制作方式是在基板上沉积各种不同的薄膜,如半导体主动层、介电层和金属电极层。薄膜晶体管对显示器件的工作性能具有十分重要的作用.  未来 TFT 技术将会以高密度,高分辨率,节能化,轻便化,集成化为发展主流,从本文论述的薄膜晶体管发展 历史以及对典型 TFT

什么是微波晶体管振荡器

产生振荡电流的电路叫做振荡电路。振荡电路主要有正弦波振荡器和函数发生器如脉冲发生器等.正弦波振荡电路是用来产生一定频率和幅值的正弦交流信号。它的频率范围很广,可以从一赫芝以下到几百兆赫芝以上;输出功率可以从几毫瓦到几十千瓦;输出的交流电能是从电源的直流电能转换而来的。正弦波振荡器必须包含这样几个组成

分子尺度实现二维有机材料电子学性质精确调控

   近日,南京大学电子科学与工程学院、固体微结构物理国家重点实验室、人工微结构科学与技术协同创新中心的王欣然、施毅教授,中国人民大学季威教授,香港中文大学许建斌教授等课题组深入合作,在二维有机半导体的精确可控外延生长、输运性质调控和器件研究中取得突破性进展,相关研究成果于201

新型二维纳米材料可能带来电子工业革命

  澳大利亚科学家研制出一种由氧化钼晶体制成的新型二维纳米材料,有可能给电子工业带来革命,使“纳米”一词不再停留于营销概念而成为现实。   在材料学中,厚度为纳米量级的晶体薄膜通常被视作二维的,即只有长宽,厚度可忽略不计,称为二维纳米材料。新研制出的这种材料厚度仅有11纳米,它有着独特的性质,电子

二碲化钼(Molybdenum Ditelluride):比二维硅更好

  一支由韩国和日本组成的研究团队开发出了一种新的半导体材料,他们声称这种材料可以替代硅而应用于未来的电子产品中。8月7日的《科学》期刊上报道了这种新的晶体管,其管道内包含一种叫二碲化钼(MoTe2)的二维材料。  尽管硅十分重要,但所有科学家都在寻找硅的替代品,因为它有两个缺点:当硅涂层变到只剩一

科学家研制出新型量子晶体管

  记者日前从中科大获悉:该校郭国平教授研究组与日本科学家合作,首次在半导体柔性二维材料体系中实现了全电学调控的量子点器件。这种新型半导体量子晶体管为制备柔性量子芯片提供了新途径。最新一期国际权威学术期刊《科学·进展》发表了该成果。  经过几十年发展,半导体门控量子点作为一种量子晶体管,已成为制备量

全二维气相色谱第二维死时间的测定

摘要:建立了两种恒压模式下全二维气相色谱第二维死时间的测定方法。一种方法是利用不同压力下的相对保留时间差规律,计算非同步调制的全二维气相色谱第二维的保留时间,再利用正构烷烃同系物的保留规律线性拟合计算第二维的死时间;测定的第二维的死时间与温度的线性相关系数大于0.997。另一种方法是

全二维气相色谱第二维死时间的测定

摘要:建立了两种恒压模式下全二维气相色谱第二维死时间的测定方法。一种方法是利用不同压力下的相对保留时间差规律,计算非同步调制的全二维气相色谱第二维的保留时间,再利用正构烷烃同系物的保留规律线性拟合计算第二维的死时间;测定的第二维的死时间与温度的线性相关系数大于0.997。另一种方法是在已知化合物保留

英特尔芯片将首次采用三维晶体管

  据英国广播公司(BBC)5月4日报道,美国英特尔公司4日表示,该公司已研发出可大规模生产的三栅(Tri-Gate)三维结构晶体管,配备了新晶体管的芯片在能耗大幅降低的同时,性能也得到了改进。分析人士指出,这是集成电路问世后计算机领域最重要的转变。   英特尔当天还展示了名为“常

研究发展出单层二硫化钼低功耗柔性集成电路

  柔性电子是新兴技术,在信息、能源、生物医疗等领域具有广阔的应用前景。其中,柔性集成电路可用于便携式、可穿戴、可植入式的电子产品中,对器件的低功耗提出了极高的技术需求。相对于传统半导体材料,单层二硫化钼二维半导体具有原子级厚度、合适的带隙且兼具刚性(面内)和柔性(面外),是备受瞩目的柔性集成电路沟

石墨烯“表亲”硅烯晶体管首秀

  2月初,研究者揭示了第一块硅烯晶体管的相关细节,如果这种硅薄层结构能应用于电子设备的制造,可能会推动半导体工业实现终极的微型化。  七年前,硅烯还只是理论家的一个梦。在对石墨烯(单原子层厚度、蜂巢状的碳材料)的狂热兴趣的驱动下,研究者推测硅原子也许也能形成类似的层状结构。而如果这种硅薄层结构能应

科学家解开石墨烯取代硅基材料的“死穴”

  英国利物浦大学的科学家开发出一种与石墨烯相关的新材料,其具有改善电子设备中使用的晶体管的潜力。这种名为“三嗪基石墨相氮化碳”的新材料早在1996年就获得了理论预测,但这是它第一次被研制出来。  目前的晶体管由昂贵的硅制成,在电子设备中应用时会产生热量。科学家们一直在寻找一种可以取代硅的

英科学家解开石墨烯取代硅基材料的“死穴”

  英国利物浦大学的科学家开发出一种与石墨烯相关的新材料,其具有改善电子设备中使用的晶体管的潜力。这种名为“三嗪基石墨相氮化碳”的新材料早在1996年就获得了理论预测,但这是它第一次被研制出来。   目前的晶体管由昂贵的硅制成,在电子设备中应用时会产生热量。科学家们一直在寻找一种可以取代硅的碳基材料