晶體管家族增添新成員 我國科學家發明新型“熱發射極”晶體管

晶體管是集成電路的基本單元。正如水龍頭的閥門可以調節水流的大小，晶體管也能夠調控由電子或空穴等載流子形成電流的大小。

在通常情況下，載流子與周圍環境處於熱平衡狀態，稱為“穩態”；但通過電場加速等方法，可以提升載流子的能量，使其成為“熱載流子”。如果能夠有效操控這種高能的熱載流子，並提高其濃度，將有望進一步提升晶體管的速度和功能。

△載流子受激發射效果圖

近日，中國科學院金屬研究所通過使用石墨烯等材料，發明了一種“受激發射”新型熱載流子生成機製，並構建了“熱發射極”晶體管，得到了一種既可以降低功耗又具有“負電阻”功能的晶體管，有望用於設計集成度更高、功能更豐富的集成電路，研究成果8月15日在國際學術期刊《自然》上發表。

該工作開辟了晶體管器件研究的新領域，為熱載流子晶體管家族增添了新成員，並有望推動其在未來低功耗、多功能集成電路中廣泛應用。

（總台央視記者 帥俊全 褚爾嘉）