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新型晶体管的卓越性能可能具有广泛的电子应用

2024-07-30 11:16:43 精选百科 来源:
导读 2021 年,麻省理工学院物理学家领导的一个团队报告称,他们发明了一种新型超薄铁电材料,即正电荷和负电荷分离成不同层的材料。当时,他们...

2021 年,麻省理工学院物理学家领导的一个团队报告称,他们发明了一种新型超薄铁电材料,即正电荷和负电荷分离成不同层的材料。当时,他们指出这种材料在计算机内存等领域具有应用潜力。现在,同一个核心团队和同事(包括隔壁实验室的两位同事)用这种材料制造了一个晶体管,并证明了其特性非常有用,可以改变电子世界。

尽管该团队的成果是基于实验室中的单个晶体管,但“从多个方面来看,其性能已经达到或超过了当今生产的铁电晶体管的行业标准”,塞西尔和艾达·格林物理学教授 Pablo Jarillo-Herrero 说道,他与物理学教授 Raymond Ashoori 共同领导了这项研究。两人都隶属于材料研究实验室。

“在我的实验室里,我们主要研究基础物理。这是最早、也许是最引人注目的例子之一,展示了非常基础的科学如何导致某些可能对应用产生重大影响的事物,”Jarillo-Herrero 说。

Ashoori 说道:“回顾我的整个物理学生涯,我认为这项工作在未来 10 到 20 年后可能会改变世界。”

新型晶体管的卓越性能包括:

它可以在纳秒级(一纳秒是十亿分之一秒)内以极高的速度在正电荷和负电荷(本质上是数字信息的 1 和 0)之间切换。

它非常坚固。经过 1000 亿次开关后,它仍然正常工作,没有出现任何性能下降的迹象。

这种神奇的材料厚度仅为十亿分之一米,是世界上最薄的材料之一。这反过来又可以实现更密集的计算机内存存储。由于切换所需的电压与材料厚度成比例,它还可以制造出更节能的晶体管。(超薄等于超低电压。)


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