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晶體管的新型材料-二硫化鉬

晶體管因具有響應速度快,準確性高的優勢,在我們平常熟悉的電器中廣泛使用,比如我們常用的電腦、手機、電視等等。打開電腦機箱,我們可以看到主板、CPU、內存、硬盤等部件,這些部件上集成了無數個小小的管件,起到檢波、整流、放大、開關、穩壓、信號調制的作用,保障著電腦穩定高效地工作。手機和電腦的芯片中也都有其身影。該管一般包括二極管、三極管、場效應管、晶閘管等,可以用來放大電路信號或控制開關等。

晶體管圖片該管的材料一般由硅、鍺、鎵、砷等制成,近年來,集成電路得到迅猛發展,對芯片的要求越來越高,要求體積越來越小、性能越來越強,在此影響下,集成在芯片中的該管要求也越來越高,摩爾定律說過集成電路上該管的密度每兩年就會翻一倍,這就要求其尺寸越來越小,尺寸小了,才能在集成電路上排列更多,才能生產出性能更強的芯片,其改進將為半導體工業的高速發展提供助力。

晶體管圖片目前的硅晶體管的尺寸已經到了極限,無法再小于5納米了,研究者也一直在尋找性能更優越的材料來縮小尺寸,經過艱苦努力,他們發現碳納米管和二硫化鉬結合可以生產出尺寸極小的新型管件,尺寸僅有1納米。這是運用了什么原理呢?一是二硫化鉬的晶格結構和硅不同,導電性沒有硅強,還有就是MoS2薄片的介電常數更低,在同樣的電場中貯存電子的能力更強,這兩點使MoS2中不容易發生隧穿電子現象,臨界尺寸也更小,才生產出了尺寸這么小的晶體管。

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