发现一种新型二维晶体管

发现一种新型二维晶体管

布法罗大学的研究人员正在报告一种由石墨烯和复合二硫化钼制成的新型二维晶体管，这将有助于开创计算的新时代。正如在下周即将举行的2020 IEEE国-际电子设备会议上接受的论文中所描述的那样，晶体管需要的电流是目前半导体的一半。它的电流密度也大于正在开发的类似晶体管。

这种以更低的电压工作和处理更多电流的能力是满足对新型耗电纳米电子设备(包括量子计算机)的需求的关键。

该论文的主要作者，李华民博士说：“需要新技术来在功率，速度和密度方面扩展电子系统的性能。这种下一代晶体管可以在消耗少量能量的同时快速切换。" ，是UB工程与应用科学学院(SEAS)的电机工程助理教授。

该晶体管由单层石墨烯和单层二硫化钼或MoS2组成，MoS2是称为过渡金属硫族化物的一组化合物的一部分。石墨烯和MoS2堆叠在一起，器件的总厚度约为1纳米-相比之下，一张纸约为100,000纳米。

尽管大多数晶体管在十年的电流变化中需要60毫伏，但这种新器件的工作电压为29毫伏。

李说，晶体管的一个更重要的特征是，与基于2-D或3-D沟道材料的传统晶体管技术相比，它能够处理更大的电流密度。如研究中所述，该晶体管每微米可以处理4微安。

共同主要作者费瑶说：“晶体管展示了巨大的潜在二维半导体及其引入节能纳米电子器件的能力。这终可能导致量子研究和开发的进步，并有助于扩展摩尔定律。" SEAS和UB科学学院联合计划材料设计与创新系助理教授。

之所以能够做到这一点，是因为石墨烯的*物理特性使电子在从石墨烯注入MoS2通道时保持“冷态" 。此过程称为狄拉克源注入。电子被认为是“冷的"，因为它们需要的电压输入少得多，因此降低了晶体管的功耗。