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为什么要在半导体上种植电子元件

研究人员指出,将电子元件直接种植到半导体上可以消除电子散射问题。

更快的计算机需要更多的设备密度在芯片上。因此,设备必须比以往更小。然而,在较小的电子设备中,电子流经必须非常接近半导体和用于打开和关闭晶体管的金属门之间的接口。表面氧化和其他表面污染物会导致通过通道的电子意外散射,并导致对量子器件特别成问题的不稳定和噪音。

研究人员建议,将电子元件直接种植到半导体块上,可避免氧化散射,从而减缓和阻碍电子操作。

"在新的工作中,我们制造了晶体管,其中超薄金属门作为半导体晶体的一部分生长,防止与半导体表面氧化相关的问题,"主要作者约纳坦·阿什莱亚·阿拉瓦说。

FLEET博士生Yonatan说:"我们已经证明,这种新设计可以显著减少表面缺陷的不良影响,并表明纳米尺度量子点接触的噪音明显低于使用传统方法制造的设备。

什么是电子散射?

电子散射是集成电路和晶体管的一个限制因素。当电子以固体的方式传播时,物质相互作用中的静电力通过洛伦茨力使电子轨迹偏离了原来的路径。这种不需要的偏转称为电子散射。

此外,半导体表面通常含有大量不需要的电荷,这些电荷被不满意的化学键所困。这会导致电子散射在通道中,并降低设备的导电性。因此,随着设备变小,导电表面越来越接近表面,导电性和整体性能会迅速下降。

关于研究

新近新月会的研究人员与剑桥大学的晶圆种植者合作指出,在从生长室中取出晶圆之前,通过种植表皮铝门可以消除这一问题。

研究人员利用低温传输测量方法对设备进行了描述,并证明表观门设计可以大大降低表面电荷散射,导电性可提高2.5。

它们还表明,表轴铝门可以建模,使纳米结构。

新近新月会的小组负责人亚历克斯·汉密尔顿教授评论道:"这种全新的单晶设计非常适合制造超小型电子设备、量子点和量子位应用。

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