我国科研团队成功揭示层状铁电半导体的电子传输机制-乐鱼app官网登录入口
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2023 12/06 16:51:16
来源:新华网

我国科研团队成功揭示层状铁电半导体的电子传输机制-乐鱼app官网登录入口

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  新华网北京12月6日电(记者赵旭)信息爆炸的时代,数据计算和存储电子器件愈加追求轻量化、高性能、低能耗。近年来,层状铁电半导体因兼具超薄半导体的小尺寸特点,以及铁电材料的存储稳定性能,受到广泛关注。北京邮电大学科研团队联合复旦大学团队,成功揭示出层状铁电半导体的电子传输机制,将为新型芯片设计提供新思路。相关成果近日在国际学术期刊《自然-纳米科技》发表。

图为层状铁电半导体沟道晶体管示意图。(受访者供图)

  北京邮电大学理学院副教授屈贺如歌说,团队围绕层状铁电半导体中的电导精确调制这一关键问题,基于量子输运理论,揭示出决定电子传输行为的两大核心机制——内建电场产生非对称导电通道;栅极外场诱导了电势重新分布。这两大机制相互竞争,最终决定了电导的大小。

  “‘非对称导电通道’就好比高速公路,通常左侧车道的车辆行驶速度快,右侧车道的车辆行驶速度慢,相当于‘非对称车道’。‘栅极外场’类似于交管机制,可在道路上通过调整信号灯引导车流。”屈贺如歌说,简单来讲,就像我们要确保车辆能在繁忙的高速公路上快速且有序地行驶,电子在半导体材料中的流动也需要达到类似的效果。

  厘清电子传输机制为何关键?科研团队介绍,找到材料的电子特性,才能实现对电导的精准控制,防止出现计算信息混乱或丢失的状况,以提升计算机、通信设备和各种智能设备的数据存储和处理的效能,促进设备小型化,同步提高计算性能。

  “这一新发现,为利用层状铁电半导体开发电子器件提供了关键设计思路。”屈贺如歌说,面向未来,相关电子器件的大规模研制,将有效提升数字信号处理、自适应控制、机器视觉和人工智能等领域的计算效能,让更多人体验到更加迅速、智能和节能的智慧生活方式。

【责任编辑:朱旭彤】
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