Penn State, Национальный институт стандартов и технологий, и IQE, производитель специализированных пластин, совместно представили свои выводы на Международной встрече по электронным устройствам в Вашингтоне, округ Колумбия. Встреча IEDM включает представителей всех основных компаний, производящих микросхемы, и является признанным форумом для докладывать о достижениях в полупроводниковых и электронных технологиях.Транзисторы с туннельным полевым эффектом считаются потенциальной заменой нынешним КМОП-транзисторам, поскольку производители устройств ищут способ продолжить уменьшение размера транзисторов и размещение большего количества транзисторов в заданной области. Основная проблема, с которой сталкивается современная технология изготовления микросхем, заключается в том, что при уменьшении размера мощность, необходимая для работы транзисторов, не уменьшается скачкообразно.
Результаты можно увидеть в батареях, которые разряжаются быстрее и увеличивают тепловыделение, что может повредить хрупкие электронные схемы. Различные новые типы транзисторной архитектуры с использованием материалов, отличных от стандартного кремния, изучаются для решения проблемы энергопотребления.«Этот транзистор ранее был разработан в нашей лаборатории для замены MOSFET-транзисторов в логических приложениях и для решения проблем с питанием», — сказал ведущий автор и аспирант штата Пенсильвания Биджеш Раджамоханан. «В этой работе мы пошли дальше и продемонстрировали возможность работы на высоких частотах, что удобно для приложений, где важны проблемы с питанием, таких как обработка и передача информации от устройств, имплантированных в человеческое тело».Для имплантированных устройств генерирование слишком большого количества энергии и тепла может привести к повреждению контролируемой ткани, в то время как разрядка батареи требует частой операции по замене.
Исследователи под руководством профессора электротехники Сумана Датта настроили материальный состав арсенида индия-галлия / арсенида галлия сурьмы так, чтобы энергетический барьер был близок к нулю — или почти разорван, что позволяло электронам туннелировать через барьер. при желании. Чтобы улучшить усиление, исследователи переместили все контакты в одну плоскость на верхней поверхности вертикального транзистора.
Это устройство было разработано в рамках более крупной программы, спонсируемой Национальным научным фондом через Исследовательский центр наносистемных инженерных разработок передовых автономных систем интегрированных датчиков и технологий (NERC-ASSIST). Более широкая цель программы ASSIST — разработка безбатарейных носимых систем мониторинга здоровья с питанием от тела при участии учреждений штата Пенсильвания, Университета штата Северная Каролина, Университета Вирджинии и Международного университета Флориды.