芯片晶体管不用硅!西工大纳米晶体管新研究登Nature子刊

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视频介绍

晶体管是一种可以放大、传导、切换电子信号或电流的器件,是电子设备的关键组件,通常使用无机或有机半导体材料制造。金属通常不适合作为晶体管原料,因为它们会屏蔽电场,使得研究人员很难对电导率、电流大小进行调节。西北工业大学李铁虎教授及其团队的研究却解决了这一问题,实现了技术上的突破。采用碳材料作为电极实现了显著的电荷浓度梯度分布。通过对器件结构的进一步优化,研究团队设计并构筑了一种五电极结构的金属纳米粒子晶体管。其中三个门电极高度对称,不仅可以降低漏电流,而且能使门电压有效地调控源漏电极之间的输出,达到了调节电导率的效果。最后,他们通过将电极沉积在柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜上,完成了器件研发。在实现电导率可控的同时,该晶体管通过构筑逻辑器件,完成了与门、或门、与非门、或非门等基本逻辑的运行,实现了全金属纳米粒子半加器的逻辑输出。纳米粒子由于尺寸较小,具有其同种较大尺寸材料缺乏的优异性能。而金属纳米粒子的光学和催化性能在等离子体和能量转换方面表现优异,未来可能会成为一种主流非硅电子器件材料。

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