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　　记者8月15日从中国科学院金属研究所获悉✿✿✿ღ，该所科研团队联合北京大学团队凯发k8一触即发✿✿✿ღ，最新发明一种由石墨烯和锗等混合维度材料构成的“热发射极”晶体管✿✿✿ღ，并提出一种全新的“受激发射”热载流子生成机制✿✿✿ღ。

　　该研究工作开辟了晶体管器件研究的新领域✿✿✿ღ，为热载流子晶体管家族增添了新成员✿✿✿ღ，并有望推动其在未来低功耗✿✿✿ღ、多功能集成电路中广泛应用✿✿✿ღ。

　　这项晶体管领域的重大研究突破✿✿✿ღ，由中国科学院金属研究所刘驰研究员✿✿✿ღ、孙东明研究员和成会明院士主导✿✿✿ღ，携手该所任文才研究员团队和北京大学张立宁团队合作完成✿✿✿ღ。北京时间8月14日夜间凯发k8一触即发✿✿✿ღ，相关成果论文以“一种基于载流子可控受激发射的热发射极晶体管”为题在国际著名学术期刊《自然》(Nature)发表✿✿✿ღ。

　　合作团队介绍说✿✿✿ღ，晶体管是集成电路的基本单元✿✿✿ღ。随着晶体管尺寸的不断缩小✿✿✿ღ，其进一步发展的技术挑战日益增多✿✿✿ღ。因此✿✿✿ღ，探索具有新工作原理的晶体管✿✿✿ღ，已成为提升集成电路性能的关键✿✿✿ღ。正如水龙头的阀门可调节水流的大小凯发k8一触即发✿✿✿ღ，晶体管也能够调控由电子或空穴等载流子形成电流的大小✿✿✿ღ。

　　通常情况下✿✿✿ღ，载流子与周围环境处于热平衡状态✿✿✿ღ，称为“稳态”✿✿✿ღ。不过凯发k8一触即发✿✿✿ღ，通过电场加速等方法✿✿✿ღ，可以提升载流子的能量凯发k8一触即发✿✿✿ღ，使其成为“热载流子”✿✿✿ღ。如果能够有效操控这种高能的热载流子✿✿✿ღ，并提高其浓度✿✿✿ღ，将有望进一步提升晶体管的速度和功能片濑亚纪✿✿✿ღ。

　　石墨烯等低维材料凭借其原子级厚度凯发k8一触即发✿✿✿ღ、优异的电学与光电性能片濑亚纪✿✿✿ღ，以及无表面悬键等特性✿✿✿ღ，易于与其他材料形成异质结✿✿✿ღ，从而产生丰富的能带组合✿✿✿ღ，为热载流子晶体管的发展提供了全新思路片濑亚纪✿✿✿ღ。基于此片濑亚纪凯发k8一触即发✿✿✿ღ，中国科学家团队通过可控调制热载流子来提高电流密度✿✿✿ღ，发明一种由石墨烯和锗等混合维度材料构成的“热发射极”晶体管✿✿✿ღ，并提出一种全新的“受激发射”热载流子生成机制片濑亚纪✿✿✿ღ。

　　合作团队表示✿✿✿ღ，他们发明的新型晶体管由两个耦合的“石墨烯/锗”肖特基结组成✿✿✿ღ，载流子由石墨烯基极注入✿✿✿ღ，随后扩散到发射极✿✿✿ღ，并激发出受电场加热的载流子✿✿✿ღ，从而导致电流急剧增加✿✿✿ღ。这一设计使晶体管电流每变化一个数量级✿✿✿ღ，所需的电压变化小于1毫伏✿✿✿ღ，突破了传统晶体管的玻尔兹曼极限✿✿✿ღ。此外✿✿✿ღ，该新型晶体管在室温下还表现出峰谷电流比超过100的负微分电阻✿✿✿ღ，展示出其在多值逻辑计算中的应用潜力✿✿✿ღ。(完)