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日本科研团队介绍具有五种逻辑门状态的有机双栅极反双晶体管_晶体管_栅极

雨夜梧桐 2024-12-30 15:27:43 0

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研究配图 - 1:器件构造 / 光学显微图像

SCI Tech Daily 指出:随着物联网(IoT)走入平凡千万家,边缘打算设备的数据处理量也迎来了激增。

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这意味着芯片行业须要更加轻量级、高性能的移动数据处理设备,而得益于能够利用单个晶体管来构建多个逻辑电路,未来我们或开拓出基于有机双反极晶体管的高性能移动设备。

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(图片来自网络侵删)

研究配图 - 2:底部曲线 / 顶部依赖性 / 映射函数

遗憾的是,由于和现有的微加工技能不兼容,此类集成电路的密度一贯很低。
为了占领这方面的难题,日本研究团队开拓出了一种有机双栅极反双极晶体管。

通过独特的设计,其能够在栅极电压超过某个阈值时降落其漏极电流,从而实现双输入逻辑栅极的操作。

研究配图 - 3:双输入电压函数的 2D-ID 映射

在将电压施加到晶体管的顶栅和底栅时,它会产生一个输出旗子暗记(即漏极电流)。
而当调度输入电压时,该晶体管又会在室温下表现出具有五种不同类型的双输入逻辑门的能力。

研究配图 - 4:具有不同 VD值的底部曲线 / 双输入函数的 2D-ID 映射电压

据悉,现有集成电路技能须要用到 4 个晶体管,才能组成一个“或非”(NAND)电路。
此外须要 12 个晶体管,才能组成一个“异或”(XOR)电路。
而新颖的“有机反双极”(organic anti-ambipolar)晶体管

研究配图 - 5:紫色 / 白色区域,分别指代 -7.5 nA 以上 / 以下电流。

正因如此,这种具有电可重构有机逻辑门的双栅极反双极晶体管,才被许多人视作提升电路集成密度的一个关键。
即便在有机电子学领域,这本身也是一项重大的寻衅。

(传送门:Advanced Materials)

展望未来,日本国立材料研究所和东京理科大学研究团队还操持利用这种新型晶体管,来开拓电可重构集成电路。
不过在正式推向市场之前,我们仍有很长一段路要走。

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