可在p型與n型間轉換的新式電晶體問世

德國科學家研製出一種新式的通用電晶體，其既可當p型電晶體又可當n型電晶體使用，最新電晶體有望讓 電子設備更緊湊；科學家們也可用其設計出新式電路。相關研究發表在最新一期的《納米快報》雜誌上。

    目前，大部分電子設備都包含兩類不同的場效應電晶體：使用電子作為載荷子的n型和使用空穴作為載荷子的p型。這兩種電晶體一般不會相互轉化。而德累斯頓工業大學(Technische Universitaet Dresden)和德奇夢達公司攜手研製的新式電晶體可通過電信號對其編程，讓其自我重新裝配，游走於n型電晶體和p型電晶體之間。

    新電晶體由單條金屬—半導體—金屬結構組成的納米線嵌於一個二氧化矽外殼中構成。從納米線一端流出的電子或空穴通過兩個門(閘)到達納米線的另一 端。這兩個門採用不同方式控制電子或空穴的流動：一個門通過選擇使用電子或空穴來控制電晶體的類型；另一個門則通過調諧納米線的導電性來控制電子或空穴。

    傳統電晶體通過在製造過程中摻雜不同元素來確定其是p型還是n型，而新式電晶體不需要在製造過程中摻雜任何元素，通過在一個門上施加外部電 壓即可重新配置電晶體的類型。施加的電壓會使門附近的肖特基結阻止電子或空穴流過設備，如果電子被阻止，空穴能流動，那麼，電晶體就是p型，反之則是n 型。

    研究人員解釋道，使這種再配置能起作用的關鍵是調諧分別通過肖特基結（每個門一個）的電子流動情況，類比顯示，納米線的幾何形狀在這方面起關鍵作用。

    儘管該研究還處於初期階段，但新式電晶體展示出了極佳的電學特性。比如，與傳統納米線場效應電晶體相比，其開/閉比更高，且漏電更少。該研 究的領導者沃爾特•韋伯表示：“除採用人造納米線外，採用目前先進的矽半導體製造技術也可以製造出這種電晶體，還可以用到自對準技術，大大提高工作頻率和 速度。”

    接下來，科學家們計畫通過改變材料的組成來改進新式電晶體的性能，並製造出由其運行的電路。他們表示，最大的挑戰是，在將其與其他電晶體結合在一起時，如何將額外的門信號整合進來。

科技日報 2011/12/22 劉霞

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