諧振隧穿三極管

隨著晶體管尺寸的縮小，其結(jié)果必將走到一個(gè)極限。隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)不斷進(jìn)步，人們在納米結(jié)構(gòu)中觀察到許多新的物理現(xiàn)象，為這一問題找到了可能解決的途徑。例如已經(jīng)在GaAs／AlGaAs熱電子晶體管的基區(qū)觀察到彈道輸運(yùn)(相干且沒有散射輸運(yùn))的現(xiàn)象。Tsu和Esaki曾預(yù)言共振隧穿這種量子輸運(yùn)可以作為新型量子器件的工作原理，負(fù)微分電阻（NDR）可以作為新的信息處理和存儲方式。在此基礎(chǔ)上提出了新的共振隧穿器件的概念和結(jié)構(gòu)，即共振隧穿二極管(RTD)和共振隧穿三極管(RTT)?，F(xiàn)在，研究者已研制出室溫下具有大電流峰谷比和多個(gè)NDR峰的器件。這種器件有可能代替?zhèn)鹘y(tǒng)的晶體管，并且可以作為新的多穩(wěn)態(tài)器件應(yīng)用于多值邏輯電路。共振隧穿器件是到目前為止最有希望應(yīng)用于實(shí)際電路和系統(tǒng)的量子器件之一。
共振隧穿概念是指電子的隧穿概率圍繞某一個(gè)能量值以尖銳的峰值形式出現(xiàn)的隧穿。共振隧穿器件應(yīng)用于電子技術(shù)最主要的優(yōu)點(diǎn)之一是器件的速度非常快，對RTD的數(shù)值模擬表明用GaAs／AlAs制造共振隧穿器件其諧振頻率起碼可以達(dá)到420GHz以上，另一方面，RTD為半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中電子量子輸運(yùn)提供了典型實(shí)驗(yàn)樣品。通過對它的研究人們可以得到有關(guān)量子輸運(yùn)方面的大量信息。在已經(jīng)研究的幾種納米器件中，RTD和RTT可能是數(shù)字電路應(yīng)用中最有前景的候選者，由于它具有負(fù)微分電阻(NDR)特征，很適合用于數(shù)字信號處理。同時(shí)它還具有結(jié)構(gòu)簡單、相對容易制造、速度快、柔性設(shè)計(jì)的自由度多和電路功能多等優(yōu)點(diǎn)。所有這些因素使它成為從研究階段轉(zhuǎn)化到實(shí)際應(yīng)用的下一代量子器件。


參考文獻(xiàn)

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