近日，我国科学家在晶体管研究领域取得了重要突破，发明了新型“热发射极”晶体管。这一成果不仅为晶体管家族增添了新成员，还开辟了晶体管器件研究的新领域，有望在未来低功耗、多功能集成电路中广泛应用。 国科学院金属研究所科研团队通过使用石墨烯等材料发明了一种“受激发射”新型热载流子生成机制。数据显示，这种机制能够有效操控高能的热载流子，并提高其浓度，从而进一步提升晶体管的速度，完善晶体管的功能。 新型“热发射极”晶体管具有降低功耗和“负电阻”功能。这意味着在相同的电流输出下，该晶体管的功耗更低；同时，其负电阻特性也为电路设计提供了更多的可能性。该晶体管有望用于设计集成度更高、功能更丰富的集成电路。这对于推动电子信息技术的发展具有重要意义。 该晶体管由两个耦合的“石墨烯/锗”肖特基结组成。载流子由石墨烯基极注入后扩散到发射极，并激发出受电场加热的载流子，从而导致电流急剧增加。这一特性使得该晶体管在多值逻辑计算等领域具有广泛的应用潜力。 该晶体管由石墨烯和锗等混合维度材料构成，这种材料组合充分利用了石墨烯的优异电学与光电性能以及锗的半导体特性。石墨烯的原子级厚度和无表面悬键等特性使其易于与其他材料形成异质结，从而产生丰富的能带组合，为热载流子晶体管的发展提供了新思路。晶体管由两个耦合的“石墨烯/锗”肖特基结组成，这种结构设计使得载流子能够高效地从石墨烯基极注入并扩散到发射极，同时激发出受电场加热的载流子，从而实现电流的急剧增加。 随着研究的深入和技术的不断成熟，新型“热发射极”晶体管有望为电子信息技术的发展带来更多的惊喜和突破。该晶体管有望在未来低功耗、多功能集成电路中得到广泛应用。其低功耗特性有助于延长电子设备的续航时间，而多值逻辑计算能力则有望提升电子设备的处理速度和存储密度。 随着技术的进一步成熟，这类晶体管有望成为构建下一代高性能、低功耗电子系统的基石，对整个电子科技产业产生深远影响。同时，它们还可能在未来的量子计算、人工智能等领域发挥关键作用。
