量子隧穿效应“孵出”能效更高的隧穿晶体管

据报道,美国圣母大学和宾夕法尼亚州立大学的科学家们表示,他们借用量子隧穿效应,研制出了性能可与目前晶体管相媲美的隧穿场效应晶体管（TFET）。最新技术有望解决目前芯片上晶体管生热过多的问题,在一块芯片上集成更多晶体管,从而提高电子设备的计算能力。晶体管是电子设备的基本组成元件,在过去40年间,科学家们主要通过将更多晶体管集成到一块芯片上来提高电子设备的计算能力,但目前这条道路似乎已快走到尽头。     

利用纳米级氮化硼和金量子点实现量子隧穿效应 美首次制造出不使用半导体的晶体管

美国科学家首次利用纳米尺度的绝缘体氮化硼以及金量子点,实现量子隧穿效应,制造出了没有半导体的晶体管。该成果有望开启新的电子设备时代。     

利用纳米级氮化硼和金量子点实现量子隧穿效应

美首次制造出不使用半导体的晶体管科技日报讯据美国每日科学网站6月21日报道,美国科学家首次利用纳米尺度的绝缘体氮化硼以及金量子点,实现量子隧穿效应,制造出了没有半导体的晶体管。该成果有望开启新的电子设备时代。     

新型自旋电子学材料及磁敏传感器

中国科学院物理研究所韩秀峰研究员带领的“自旋电子学材料、物理和器件”M02课题组,目前主要方向聚焦在巨磁电阻（GMR）和隧穿磁电阻（TMR）材料．物理及其器件原理的研究。该组自2002年成立以来,在国家基金委、科技部973项目、中科院知识创新工程等相关项目课题的资助下．逐步建立了巨磁电阻和隧穿磁电阻材料的制备和微加工实验平台．在磁性隧道结材料和隧穿磁电阻效应、巨磁电阻材料、     

浅谈黑洞量子隧穿辐射的新进展

本文综述了黑洞ParikhWilczek量子隧穿辐射的发展,从黑洞霍金隧穿辐射开始,到Parikh-Wilczek量子隧穿辐射理论,再介绍了张靖仪、赵峥等人对此方法的推广。但最近蒋青权等发现,张靖仪、赵峥等人的方法存在缺陷。认为他们将无质量隧穿粒子和有质量隧穿粒子的测地线方程分别求解是不完美的,是与变分原理—第一原理相悖的。因此他们提出利用变分原理从同一个经典的Lagrangian作用量中自然地得到隧穿粒子的测地线方程,该方程能将无质量和有质量隧穿粒子的测地线方程统一地给出,克服了先前工作中将无质量粒子和有质量隧穿粒子测地线方程分别求解的缺点。值得注意的是,通过Lagrangian作用量来定义隧穿粒子测地线方程的方法是对Parikh-Wilczek隧穿方法做出全新的和重要的发展。     

中小功率晶体管芯片背面金属化的研制

在电子产品的生产过程中,中小功率的晶体管生产是一个非常重要的生产环节。芯片作为晶体管的核心组成部分,其能否在晶体管中正常使用是衡量晶体管生产质量的主要指标。这些晶体管芯片一般是以批量生产的方式单独生产,然后再通过集电极使其与晶体管安装在一起,最终制成晶体管成品。但问题是在制备集电极时,金属和半导体之间并不能直接实现较好的接触,出现了整流效应。为了能够更好的实现两者之间的接触,我们决定采用在芯片背面进行金属化的处理方法,来实现半导体与金属的良好接触。现本文就主要研究探讨了中小功率晶体管芯片背面金属化的研制。     

半浮栅晶体管将引发芯片革命

最近,上海复旦大学微电子学院张卫教授带领的科研团队,成功研制出半浮栅晶体管（Serei—Floating—Gate Transistor,SFGT）,有望让电子芯片的性能实现突破性提升。该成果发表在今年8月9日的《科学》杂志上,这也是我国科学家在《科学》上发表的首篇有关微电子器件的研究论文。金属一氧化物一半导体场效应晶体管（MOSFET）和浮栅晶体管是广泛应用于当前主流芯片的两种器件。     

新型计算机展望

现在问世的计算机 ,无论是巨型计算机还是神经计算机 ,都是用硅芯片作为“心脏”,因此无论是晶体管的密集程度 ,还是计算机运算速度都有一定的极限。根据摩尔定律 ,计算机硅芯片尺寸只有指甲盖大小的硅晶片上的晶体管数目每 1 8个月就要翻一番。芯片性能的快速提高导致芯片的耗     

中国科学家让世界最快芯片“说话”

它可以实时和你交谈，甚至做你的翻译，它还可以揣摩出你的表情，日前，英特尔公司宣布开发出世界上最快、最小的晶体管，用它制造的芯片将使电脑与人实时会话，而开展这部分研究的，正是英特尔中国研究中心的中国科学家。 利用这一晶体管制造的电脑芯片，速度将达到每秒10亿次，它可以在人眨眼的瞬间完成4亿次运算，在一枚高速飞行的子弹飞越30厘米的时间里完成20万次运算。现在世界最快芯片的速度是每秒1 5亿次，最多只能集成几百万个晶体管，新的晶体管将保证一枚芯片上可集成4亿个晶体管。英特尔中国公司称，这一突破将使计算机和用户进行“接近智能化的互动”，理解你的语言、手势、表情，甚至每一个身体暗示，从而挑战芯片极限。     

超速计算机

现有一切计算机均是二进制计算机对其单机的速度提高主要靠新材料的发现并使用到芯片上使得芯片的集成度不断地提高。但芯片的变小,终是有极限的,这是因芯片太小了,其中的诸晶体管间的绝缘和发热等问题是难以克服的,因而单机的速     

新发明新产品

速度最快的硅晶体管 IBM公司宣布，该公司已经制造出当今世上速度最快的硅晶体管，这一进展预示着电信芯片能够在耗能更少的情况下以更快的速度运行。该公司计划在两年内将这种晶体管投放市场。这种微小的部件将为手机和光纤通讯网络中使用的芯片提供动力。这比现有的技术快80％，同时会将能耗减少一半。通过电缆或DSL调制解调器连接因特网的速度加快，或者手机电池使用寿命延长，消费者也许会注意到这种晶体管的存在。这种晶体管与电脑微处理器是不兼容的。这种晶体管在100吉赫的速度下进行了测试，但可以在210吉赫的条件下运行——这意…     

如何保证电脑的速度越来越快

3种目前仍在开发中的新技术将保证电脑的速度持续提高。自从晶体管发明后,硅基半导体始终是晶体管制作领域的王者。但是现在,硅基晶体管已经接近它们性能的极限,过大的热量和制造工艺上的难度阻碍着更快、更小巧的处理器的诞生。寻找新的材料和芯片设计方法以减少发热并迅速地处理海量数据,     

速度最快的硅晶体管·枪式无针注射器·能自行分解的汽车外壳·可预防溺水的救生网·家用生育力测试器·新型不停电电源装置·风力发电控制装置·激光微调电容器·新一代聚合物电池·电线绝缘材料再生新法·提高太阳能电池效率的新技术·用丙烷制冷的冰箱·充气伞·急救炸弹·内装卫星调谐器的宽屏电视机·采用碳纳米管的壁挂电视机等

IBM公司宣布,该公司已经制造出当今世上速度最快的硅晶体管,这一进展预示着电信芯片能够在耗能更少的情况下以更快的速度运行.该公司计划在两年内将这种晶体管投放市场.这种微小的部件将为手机和光纤通讯网络中使用的芯片提供动力.这比现有的技术快80%,同时会将能耗减少一半.通过电缆或DSL调制解调器连接因特网的速度加快,或者手机电池使用寿命延长,消费者也许会注意到这种晶体管的存在.这种晶体管与电脑微处理器是不兼容的.这种晶体管在100吉赫的速度下进行了测试,但可以在210吉赫的条件下运行--这意味着它每秒可以开启和关闭2000亿次以上.在此之前,人们认为硅根本无法达到这样的速度,只有用磷化铟和砷化镓这样的稀有材料制成的晶体管才能达到这样的速度. 方留民     

关于降低功率晶体管正向压降V_F和提高芯片粘附强度的研究

主要阐述了功率晶体管背面多层金属化电极结构,通过降低硅-金属界面态电阻,采用热处理合金手段,进一步降低功率晶体管正向压降VF和热阻Rth,增加芯片粘附强度,提高晶体管的可靠性指标。     

基于RT器件的数据选择器和D锁存器设计

以共振隧穿二极管(resonant tunneling diode)和三端共振隧穿器件RTD/HEMT为基本单元,设计了一个全新的1-of-2数据选择器,并以该数据选择器为核心电路,实现了基于RT器件的D锁存器,SPICE仿真结果验证了设计的正确性,为利用RT器件设计时序电路提供了一个简单有效的设计方法.本文所设计的电路具有量子器件的低功耗、高速等优点.     

摩尔定律的幕后英雄

这是一个人们津津乐道的历史传奇:在1965年4月19日出版的面向电子工程师的杂志《Electronics(电子学)》上,时任仙童半导体公司研发部主任的摩尔博士,用一个富于动感的标题,发表了一篇必将永为经典的文章:《给集成电路塞上更多的元件》。在这个大字标题的下面,紧接着的是一段大字印刷的预言: “当电路所包含的元件数目上升时,单位成本就会下降,到1975年.在单块硅芯片上面会被经济学塞进去6万5千个元器件。” 在摩尔作出这个预言的1965年,只能做到在单块芯片上面集成30个晶体管,而今天呢,在一个逻辑芯片上面,可以集成好几亿个晶体管,在一个存储芯片上面,还可以集成更多的晶体管。而且,芯片所集成的晶体管数目与功效每18个月都要翻一番,而价格却按相应比例下降,这就是摩尔定律。     

明天我们设计谁?

从钱说起 20世纪60年代,国际市场的晶体管一个能卖到10美元.而在21世的头年,一种叫芯片的东西可以集成300万甚至更多的个晶体管,这意味着用10美元就可以至少买到2000万个晶体管.     

拓扑与超导新物态调控

对物质状态的调控是推动科技发展的重要源动力之一。在人类发展历史上,对硅基材料中电子的调控,导致了晶体管等电子器件的诞生,从而进入信息时代。但是,进入21世纪以来,随着器件尺寸的不断减小,能耗问题、量子隧穿与量子涨落效应等从根本上阻碍了器件的进一步微型化和集成,成为现代信息和电子科技发展的瓶颈。我们迫切地需要探索、开发高效率、低能耗和突破量子尺寸效应的新一代器件。从物理本质上看,传统的半导体器件的物理基础,是半导体中电子的扩散输运现象。可以说对半导体中电子扩散输运的深刻理解,催生了20世纪下半叶的一系列信息工业的革命。因此,要突破目前电子工业的发展瓶颈,也必须建立在对凝聚物质新材料、新物态中电子运动模式的深刻理解之上。     

零偏压下FM／I／FM型磁隧道结中TMR的理论研究

本文介绍了研究零偏压下FM／I／FM型磁性隧道结中TMR的两种重要理论模型,以助于深入理解磁性隧道结中自旋极化电子隧穿输运现象。     

平面工艺制造集成电路的研究

平面工艺是在Si半导体芯片上通过氧化、光刻、扩散、离子注入等一系列流程,制作出集成电路;器件和电路都是在芯片表面一层附近处,整个芯片基本上保持是平坦的。单片集成电路工艺是利用研磨、抛光、氧化、扩散、光刻、外延生长、蒸发等一整套平面工艺技术,在一小块硅单晶片上同时制造晶体管、二极管、电阻和电容等元件,并且采用一定的隔离技术使各元件在电性能上互相隔离。