用音樂解密基因編碼
在半導(dǎo)體工業(yè)中，目前主要存在一種提升設(shè)備速度和效率的策略：根據(jù)摩爾定律，比例縮小器件規(guī)模使得在計(jì)算機(jī)芯片中集成更多晶體管。但是，計(jì)算機(jī)芯片中的晶體管數(shù)目不可能永遠(yuǎn)保持指數(shù)級(jí)增長，這就促使研究者尋找其他的改進(jìn)半導(dǎo)體技術(shù)的方法。
在一項(xiàng)發(fā)表在納米技術(shù)的新研究中，位于紐約奧爾巴尼的紐約州立大學(xué)(SUNY)工業(yè)學(xué)院的研究者表明，將多種功能結(jié)合到單個(gè)半導(dǎo)體器件中能提升設(shè)備功能并降低制造復(fù)雜性，由此提供了一種不同于比例縮小設(shè)備規(guī)模來提升功能的替代選擇。
為了進(jìn)行演示，研究者設(shè)計(jì)并制造了一種可重構(gòu)器件。這種器件可變形成為三種基本半導(dǎo)體器件：pn二極管(功能是整流器，將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?，MOSFET即金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效電晶體(開關(guān))以及雙極性晶體管(或者叫BJT，用于電流放大)。
共同作者Ji Ung Lee說道：“我們成功利用單個(gè)可重構(gòu)器件演示了三個(gè)最重要的半導(dǎo)體器件(pn二極管，MOSFET以及BJT)。雖然可以利用現(xiàn)代半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備單獨(dú)制造這幾種器件，但如果要將它們結(jié)合起來則需要復(fù)雜的集成方案，而我們現(xiàn)在卻能制造一種實(shí)現(xiàn)三種器件功能的設(shè)備。”
這種多功能器件由二維二硒化鎢構(gòu)成(WSe2)，這是一種近期發(fā)現(xiàn)的過渡金屬雙硫分子配合物半導(dǎo)體。通過控制其厚度就能調(diào)整其能帶隙，并且在單層形式下具有直接能隙，因此在電子應(yīng)用方面極具潛力。能帶隙是二維過渡金屬雙硫分子配合物相比零能帶隙石墨烯的優(yōu)勢(shì)之一。
為了將多種功能集成到單個(gè)器件中，研究者研發(fā)了一種新的摻雜技術(shù)。由于WSe2是一種新材料，目前尚缺乏相應(yīng)的摻雜技術(shù)。通過摻雜，研究者能實(shí)現(xiàn)諸如雙極性傳導(dǎo)等性能，即在不同條件下能傳導(dǎo)電子和空穴。摻雜技術(shù)還意味著所有三種功能都是表面?zhèn)鲗?dǎo)器件，這就提供了一種評(píng)估其性能的單一直接方式。
Lee說道：“相比使用只能形成固定器件的傳統(tǒng)半導(dǎo)體制造技術(shù)，我們使用柵極進(jìn)行摻雜。這些攜帶(電子或空穴)流過半導(dǎo)體的柵極能動(dòng)態(tài)變化。這種變化的能力使得這種可重構(gòu)器件實(shí)現(xiàn)了多種功能。”
“除了實(shí)現(xiàn)這些器件功能，這種可重構(gòu)器件還能潛在更簡(jiǎn)潔和有效地實(shí)現(xiàn)特定邏輯功能。這是因?yàn)樵黾訓(xùn)艠O能節(jié)省整體面積，使計(jì)算更具效率?！?span style="display:none">0gy菜譜美食網(wǎng)-眾歸云 - 24小時(shí)不關(guān)機(jī)的云端電腦_云主機(jī)_VPS掛機(jī)寶_免費(fèi)掛機(jī)寶_0.1元試用,3-5元月租服務(wù)器提供
研究者計(jì)劃未來進(jìn)一步研究這種多功能器件的應(yīng)用。
Lee說道：“我們希望利用比目前半導(dǎo)體制造過程更少的基本器件建立復(fù)雜的計(jì)算機(jī)電路。這將證實(shí)我們器件在后CMOS時(shí)代的可擴(kuò)展性?！?span style="display:none">0gy菜譜美食網(wǎng)-眾歸云 - 24小時(shí)不關(guān)機(jī)的云端電腦_云主機(jī)_VPS掛機(jī)寶_免費(fèi)掛機(jī)寶_0.1元試用,3-5元月租服務(wù)器提供
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