真空通道晶體管()是一种使用真空管原理的晶体管。在传统的固态晶体管中,半导体沟道存在于源极和漏极之间,并且电流流过半导体。然而,在真空沟道晶体管中,在源极和漏极之间不存在任何材料,因此,电流流过真空。
概要
在集成电路中使用的常规场效应晶体管中,由于随着小型化的进行栅绝缘膜的变薄,漏電流相对增加。 此外,由于硅的电子迁移率的限制,加速也受到限制。 当在外太空中使用时,还存在抗辐射的问题。 为了解决这些问题已经进行了各种研究和开发,其中之一是真空沟道晶体管,它利用了真空管的原理 。 此后,微细加工技术的进步使得减小源极和漏极之间的距离成为可能,并且在2012年,阈值电压降至0.5V,与半导体处于同一水平 。
结构
在传统的场效应晶体管中,在源极和漏极之间存在半导体,电流流过它,但是在真空沟道晶体管中,在源极和漏极之间形成150纳米的真空间隙,因此栅极之间没有物理接触电子流。在常规的真空管中,加热阴极以发射热电子,但是由于小型化,仅通过将其置于静电场中就可以发射电子,并且不需要加热。另外,已经提出了几种类型的真空沟道晶体管。
特点
由于它具有比硅晶体管更高的电子迁移率 ,因此可以高速开关,并有望作为太赫兹频带中的高频器件。
参见
- 双极晶体管
- 场效应晶体管
- 真空管
参考资料
参考文献
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延伸閱讀
- [https://www.sciencemag.org/news/2012/05/return-vacuum-tube Return of the Vacuum Tube | Science | AAAS]
- [https://phys.org/news/2018-11-solution-nanochips-thin-air.html Solution for next generation nanochips comes out of thin air]
外部連結
- [http://spectrum.ieee.org/semiconductors/devices/introducing-the-vacuum-transistor-a-device-made-of-nothing 真空晶体管简介:一种无用器件-IEEE频谱]
- [http://arstechnica.com/science/2014/06/nasa-melds-vacuum-tube-tech-with-silicon-to-fill-the-terahertz-gap/ NASA将硅与真空管技术融合以填补太赫兹缺口| Ars Technica]
- [https://web.archive.org/web/20190714062944/https://hothardware.com/news/how-vacuum-tubes-new-technology-might-save-moores-law- 真空管,新技术如何拯救摩尔定律-硬件]
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