數(shù)字時(shí)代，晶體管作為計(jì)算芯片的最基本元件，是計(jì)算機(jī)等電子產(chǎn)品的重要組成部分。
然而，目前的集成電路芯片主要利用電子的電荷自由度來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的傳輸和處理，電子產(chǎn)品在工作時(shí)因電荷在晶體管內(nèi)流動(dòng)，不可避免地會(huì)發(fā)熱——這不僅會(huì)引起較大的能耗，還會(huì)影響計(jì)算芯片的穩(wěn)定性。因此，研究具有低能耗特征的新型電子器件十分必要。
為攻克這一難題，香港理工大學(xué)應(yīng)用物理學(xué)系柴揚(yáng)教授課題組研發(fā)了能在室溫下工作、基于“谷”輸運(yùn)機(jī)制的量子晶體管。該項(xiàng)研究成果利用新型拓?fù)浒雽?dǎo)體材料“碲烯”來(lái)制備谷晶體管，突破了室溫下利用谷輸運(yùn)機(jī)制實(shí)現(xiàn)晶體管工作的重大挑戰(zhàn)。
△谷輸運(yùn)機(jī)制的量子晶體管
△基于谷輸運(yùn)機(jī)制的場(chǎng)效應(yīng)晶體管
由于谷電子晶體管在傳輸過(guò)程中有著很低的熱損耗，該技術(shù)利用谷量子輸運(yùn)的低損耗特性，展示出實(shí)現(xiàn)低功耗計(jì)算芯片的應(yīng)用潛力，未來(lái)有望實(shí)現(xiàn)低功耗計(jì)算芯片研發(fā)。相關(guān)研究成果近日發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)期刊Nature Communications (《自然·通訊》)上。
