คืออะไร?ทรานซิสเตอร์ปล่อยสนามสุญญากาศ (VFET) หรือที่เรียกว่าทรานซิสเตอร์ช่องสุญญากาศระดับนาโน เป็นอุปกรณ์ที่ไม่มีช่องสัญญาณเซมิคอนดักเตอร์ แต่มีช่องว่างระหว่างต้นทางและขั้วเดรนแทน อุโมงค์อิเล็กตรอนผ่านช่องว่างนี้ ไดโอดสุญญากาศและไตรโอดเป็นที่รู้จักและใช้งานมานานแล้ว เมื่อเร็ว ๆ นี้ นักวิจัยได้รวมเอาฟิสิกส์สุญญากาศที่ดีที่สุดและการผลิตวงจรรวมสมัยใหม่เข้าด้วยกัน
เพื่อผลิต
ในระดับเวเฟอร์ที่มีขนาดเล็กมาก (เช่น ระยะห่างระหว่างแหล่งระบายน้อยกว่า 50 นาโนเมตร) ซึ่งมีขนาดเล็กกว่าค่าเฉลี่ยของเส้นทางอิสระในอากาศที่ความดันบรรยากาศ ดังนั้นอุปกรณ์ขนาดเล็กเหล่านี้จึงทำงานภายใต้ความดันบรรยากาศได้โดยไม่จำเป็นต้องใช้สุญญากาศ อย่างไรก็ตาม
เพื่อการทำงานที่เสถียรและเชื่อถือได้เมื่อเวลาผ่านไป ระดับสุญญากาศปานกลาง เช่น ไม่กี่ร้อยมิลลิตรัลอาจเป็นที่ต้องการ VFET เหล่านี้ทำงานกับแรงดันไฟฟ้าของไดรฟ์ขนาดเล็ก เช่น 2 V ซึ่งไม่เคยได้ยินมาก่อนในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สุญญากาศ วัสดุที่หลากหลาย เช่น ซิลิกอน ซิลิกอนคาร์ไบด์
แกลเลียมไนไตรด์ กราฟีน และท่อนาโนคาร์บอน ได้รับการพิจารณาว่าเป็นแหล่งปล่อยมลพิษในการสร้างอุปกรณ์ที่มีการกำหนดค่าแนวนอนหรือแนวตั้ง อุปกรณ์เสริมคืออะไร และเหตุใดจึงไม่สามารถสร้าง VFET เสริมได้ในทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์ฟิลด์ของสารกึ่งตัวนำโลหะออกไซด์ (MOSFET) ทั่วไป
เรามีอุปกรณ์ประเภท ตามลำดับ สิ่งนี้เป็นไปได้อย่างง่ายดายเนื่องจากเซมิคอนดักเตอร์สามารถเจือได้ทั้งสองทาง ความพร้อมใช้งานของทั้งสองประเภทนี้ช่วยให้สามารถสร้าง CMOS โดยอุปกรณ์ทั้งสองทำงานเป็นคู่ เมื่อเชื่อมต่อกับแรงดันไฟฟ้าอินพุตทั่วไป ทรานซิสเตอร์จะทำงานในลักษณะตรงกันข้าม
เมื่อทรานซิสเตอร์ตัวหนึ่งเปิดอยู่ อีกตัวหนึ่งจะปิด สิ่งนี้ทำให้ CMOS ทำงานโดยใช้พลังงานน้อยลงไม่สามารถดำเนินการเสริมของ VFET ได้เนื่องจากไม่มีวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ในช่องสำหรับการเติมและไม่มีความเป็นไปได้ที่จะสร้างรูเพื่อสร้างอุปกรณ์ประเภท p VFET เป็นขั้วเดียวเนื่องจากเป็นอิเล็กตรอน
เท่านั้น
การออกแบบของคุณเอาชนะความท้าทายเหล่านี้ได้อย่างไร? แหล่งกำเนิดพาหะหลัก (หรือแหล่งเดียว) ในอุปกรณ์สุญญากาศคืออิเล็กตรอน ซึ่งเป็นผลมาจากการปล่อยสนามไฟฟ้าในอิเล็กโทรดต้นทาง ในกรณีที่ไม่มีรู เราจำเป็นต้องมีกลไกภายนอกเพื่อเรียกใช้การทำงานเสริม (ดูรูปด้านล่าง)
กลไกที่ว่านี้คือการกระตุ้นกลไกไฟฟ้านาโน (NEM) ของเกทที่ปรับความยาวของช่องสุญญากาศและส่งผลให้มีการขนส่งอิเล็กตรอนข้ามช่องแหล่งกำเนิด-เดรนด้วยแรงดันเกท ความยาวของช่องสุญญากาศที่สั้นกว่าจะเกิดขึ้น และแรงดันอินพุตเป็นบวกจะเปิดอุปกรณ์ประเภท n และแรงดันอินพุตเป็นลบ
คุณกำลังประดิษฐ์อุปกรณ์ตามการออกแบบนี้ คุณมีผลลัพธ์เบื้องต้นหรือไม่? ยัง. จนถึงขณะนี้เราได้แสดงแนวคิดโดยใช้การจำลองและศึกษาวงจรที่มีศักยภาพ วิธีนี้ทำงานได้ดีเช่นเดียวกับใน CMOS โดยให้คุณสมบัติการถ่ายโอนและเอาต์พุตแบบเสริม การประดิษฐ์อุปกรณ์อยู่ถัดไป
เราได้จัด
ทำโฟลว์กระบวนการที่เป็นไปได้เพื่อประดิษฐ์อุปกรณ์ และขั้นตอนกระบวนการนั้นคล้ายคลึงกับขั้นตอนที่ใช้ในการผลิตวงจรรวมซิลิกอนในปัจจุบันมาก เราคาดหวังว่าชุมชนการวิจัยอุปกรณ์จะคิดค้นการปรับแต่งทั้งการออกแบบและการไหลของกระบวนการและการเลือกระบบวัสดุ
มีแอปพลิเคชันใดบ้างที่เป็นไปได้สำหรับอุปกรณ์นี้ หากประดิษฐ์ได้สำเร็จ ประการแรก เมื่อเปรียบเทียบกับการทำงานทั่วไปแบบใช้อิเล็กตรอนอย่างเดียวของ VFET การทำงานเสริมนี้จะช่วยให้ใช้พลังงานไฟฟ้าสถิตต่ำและมีการป้องกันสัญญาณรบกวนสูง ซึ่งทั้งสองอย่างนี้มีความสำคัญในการใช้งาน
โดยใช้วงจรลอจิก ดังนั้น การประยุกต์ใช้วงจรลอจิกพลังงานต่ำจึงเป็นไปได้อย่างหนึ่ง นอกจากนี้ VFET ยังเหมาะอย่างยิ่งสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ป้องกันรังสีที่จำเป็นสำหรับการใช้งานในอวกาศและการทหารเปิดอุปกรณ์ประเภท p การมอดูเลตเกทที่ขับเคลื่อนด้วย NEM เป็นเทคโนโลยี
ทำไม VFETs ถึงมีภูมิคุ้มกันต่อผลกระทบของรังสี? การแผ่รังสีกระทบกับอุปกรณ์โซลิดสเตตทั่วไปทำให้เกิดข้อบกพร่องทุกประเภทบนสารกึ่งตัวนำของช่องสัญญาณและวัสดุออกไซด์ ขึ้นอยู่กับประเภทของข้อบกพร่องและความเสียหายที่สร้างขึ้น ผลกระทบอาจสะสมอย่างช้าๆ และนำไปสู่การทำงาน
ซึ่งเป็นทฤษฎีที่พยายามรวมอันตรกิริยาของอิเล็กโทรวีกและแรงที่แรงเข้าด้วยกันโดยให้อนุภาคมูลฐานทั้งหมดมี พันธมิตรระดับสูงของโบซอน (อนุภาคที่มีการหมุนเป็นจำนวนเต็ม) จะเป็นเฟอร์มิออน (ซึ่งมีการหมุนเป็นจำนวนเต็มครึ่งหนึ่ง) และในทางกลับกัน
มีความแตกต่างพื้นฐานในวิธีการทำนายดาราจักรในรูปแบบสสารมืดร้อนและเย็น หากจักรวาลถูกครอบงำโดยนิวตริโนมวลมาก การผันผวนที่มีมวลน้อยกว่ามวลวิกฤตบางส่วนจะถูกกำจัดออกไป เนื่องจากนิวตริโนซึ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสัมพัทธภาพสามารถ “ไหลอย่างอิสระ” จากบริเวณที่มีความหนาแน่นสูงไป
ยังบริเวณข้างเคียงที่อยู่ใ- พื้นที่หนาแน่น สำหรับนิวตริโนที่มีมวล 30 eV มวลวิกฤตนี้จะเท่ากับมวลประมาณ 10 16 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ ในกรณีของสสารมืดเย็น ในทางกลับกัน การสตรีมฟรีนั้นไม่สำคัญและความผันผวนของความหนาแน่นยังคงมีอยู่ในทุกระดับกับสภาพแวดล้อม สภาพพื้นผิว
และสิ่งกีดขวางต่างๆ เราหวังว่ากลยุทธ์การก่อสร้างนี้จะมีส่วนช่วยในการพัฒนาและประยุกต์ใช้มิลลิโรบอตในด้านต่างๆ เช่น การขนส่งแบบแอคทีฟ เซ็นเซอร์และอุปกรณ์ที่เคลื่อนที่ได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับงานในพื้นที่จำกัด”ผิดปกติหรืออาจส่งผลให้อุปกรณ์ล้มเหลวอย่างรุนแรง
credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
