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“华体会app”石墨烯让处理器“飞起来”晶体管除去“化学掺杂”

发布时间:2021-11-28 01:15:01人气:
本文摘要:时钟速度(clockspeed)是取决于一款电脑速度的最重要标准,目前,个人计算机的时钟速度早已超过ghz级别,然而这还过于可怕,现有科学家运用石墨烯把该速度提升到了让人们惊讶的100ghz。 日前,莫斯科物理与技术研究院(mipt)的科学家早已寻找利用石墨烯来提升隧道电流的方法。石墨烯本质上是一个二维结构,尽管只是一张由碳原子构成的薄片,但它却享有一些不奇怪的电子特性。 传统晶体管的工作方式是其所包括的电子,由能量源唤起,从一端穿越能量势垒光子到另一端产生电流。

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时钟速度(clockspeed)是取决于一款电脑速度的最重要标准,目前,个人计算机的时钟速度早已超过ghz级别,然而这还过于可怕,现有科学家运用石墨烯把该速度提升到了让人们惊讶的100ghz。  日前,莫斯科物理与技术研究院(mipt)的科学家早已寻找利用石墨烯来提升隧道电流的方法。石墨烯本质上是一个二维结构,尽管只是一张由碳原子构成的薄片,但它却享有一些不奇怪的电子特性。

  传统晶体管的工作方式是其所包括的电子,由能量源唤起,从一端穿越能量势垒光子到另一端产生电流。这是一种很好的工作方式,但目前人们无法使它们享有更高的能源效率。

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  隧道晶体管相对于标准晶体管的运营功率更加较低。隧道晶体管所包括的电子因量子隧道效应穿越能量势垒,穿越能量势垒的过程就是电子运输的过程。但目前隧道晶体管的问题是,电流到达另一端时就不会因显得太小而无法用于。

  研究者们通过建构模型来研究由两层石墨烯黏结在一起构成的双层石墨烯的性能,找到了一些怪异的能量带上和电子的能量范围。双层石墨烯的能量带上类似于墨西哥帽的形状,而不是大多数半导体产生的抛物线形状。  在帽子形状边缘的电子密度渐趋无穷大,当一个低电压产生到晶体管的栅极,大量的电子立刻穿越隧道,结果造成能量势垒的另一端电流再次发生瞬间转变。

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这种结果与标准晶体管所展现出的完全相同,但双层石墨烯晶体管必须的电压更加较低。  研究人员dmitrysvintsov说:这意味著晶体管必须的能量互相交换更加较少,芯片必须的能量更加较低,因而产生的热量也较少,仍然必须强劲的冷却系统对多余的热量展开加热,更加不必担忧产生的多余热量不会毁坏芯片,进而时速获得大幅度提高。  双层石墨烯晶体管的制取还可以省略简单的化学掺入,然而为了拓展半导体的能带,这个步骤对传统晶体管的生产而言是十分适当的。

在不通过化学掺入的情况下,对于双层石墨烯晶体管,通过电子掺入某种程度可以构建半导体能带的拓展,这是完全相同过程下运营晶体管的副效应。  研究者们说明说道墨西哥帽的边缘再次发生着许多最重要的效应,这些效应在之前是很难被测量的,但是通过用于更高质量的基底(支撑双层石墨烯的材料),他们第一次用实验确切地证实了范霍夫奇点。  双层石墨烯在150mv电压范围内工作与硅晶体管在500mv电压范围内工作相比较,双层石墨烯晶体管的最重要优势是可以首先有效地大幅提高计算能力。

  svintsov说道:功率较低,电子部件的温度也较低,这意味著我们可以让芯片运营在极高的频率不是ghz级别的提高,而是数十甚至上百倍。


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