纳米间隙晶体管在空气中运行。当间隙变得小于空气中电子的平均自由程时，就会出现弹道电子传输。来源：皇家墨尔本理工大学

皇家墨尔本理工大学的研究人员设计了一种新型晶体管，它是所有电子产品的基础。这些晶体管不是通过硅发送电流，而是通过狭窄的气隙发送电子，它们可以像在太空中一样不受阻碍地传播。

该材料在材料科学期刊《纳米快报》（Nano Letters）上首次亮相，根本不需要使用任何半导体，从而使其更快，更不容易发热。

主要作者和博士学位。RMIT的功能材料和微系统研究小组的候选人Shruti Nirantar女士说，这种有前途的概念芯片设计证明是将金属和气隙结合在一起的纳米芯片，可以彻底改变电子技术。

“每个计算机和电话都有数百万至数十亿个由硅制成的电子晶体管，但是这项技术正在达到其物理极限，硅原子阻碍了电流的流动，从而限制了速度并产生热量，”尼兰塔尔说。

“我们的空气通道晶体管技术使电流流过空气，因此不会发生碰撞以减慢其速度，并且材料中不会产生热量。”

数十年来，计算机芯片（或挤压在硅芯片上的晶体管数量）的功能一直在增长，每两年大约翻一番。但是，随着工程师努力制造已经比最小的病毒更小的晶体管零件而仍在做得更小的晶体管零件，这种进步速度（被称为摩尔定律）在最近几年已经放缓。

尼兰塔尔说，他们的研究是应对基于硅的电子产品的局限性的纳米电子产品的有前途的方法。

Shruti说：“这项技术只是简单地采取了另一种途径来使晶体管小型化，以维持摩尔定律数十年。”

研究团队负责人Sharath Sriram副教授说，该设计解决了传统固体沟道晶体管的一个主要缺陷-它们充满了原子-这意味着通过它们的电子发生碰撞，减速并浪费了热量。

斯里拉姆说：“想象一下，在一条拥挤的街道上行走，努力从A点到达B点。人群会减慢您的前进速度并消耗您的精力。”

“另一方面，在真空中行驶就像空旷的高速公路，在这里您可以以更高的能源效率更快地行驶。”

但是，尽管这个概念很明显，但围绕晶体管的真空封装解决方案（使它们更快）也会使它们更大，因此不可行。

“我们通过在两个金属点之间创建纳米级间隙来解决这个问题。该间隙仅几十纳米，比头发的宽度小50,000倍，但这足以使电子误以为电子正在穿过一个真空并为纳米级气隙内的电子重新创建虚拟的外层空间，”他说。

纳米级设备被设计为与现代工业制造和开发过程兼容。它还在太空中有应用，既可以抵抗辐射，也可以利用电子发射来操纵和定位“纳米卫星”。

斯里拉姆说：“这是朝着令人兴奋的技术迈出的一步，该技术旨在从无到有地创造出某种东西来显着提高电子设备的速度，并保持技术的飞速发展。”

文章来源：《下一代英才》 网址: http://www.xydbjb.cn/zonghexinwen/2020/1004/975.html