諧振隧穿三極管

隨著晶體管尺寸的縮小，其結果必將走到一個極限。隨著實驗技術不斷進步，人們在納米結構中觀察到許多新的物理現象，為這一問題找到了可能解決的途徑。例如已經在GaAs／AlGaAs熱電子晶體管的基區(qū)觀察到彈道輸運(相干且沒有散射輸運)的現象。Tsu和Esaki曾預言共振隧穿這種量子輸運可以作為新型量子器件的工作原理，負微分電阻（NDR）可以作為新的信息處理和存儲方式。在此基礎上提出了新的共振隧穿器件的概念和結構，即共振隧穿二極管(RTD)和共振隧穿三極管(RTT)?，F在，研究者已研制出室溫下具有大電流峰谷比和多個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用于實際電路和系統(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能量值以尖銳的峰值形式出現的隧穿。共振隧穿器件應用于電子技術最主要的優(yōu)點之一是器件的速度非?？?，對RTD的數值模擬表明用GaAs／AlAs制造共振隧穿器件其諧振頻率起碼可以達到420GHz以上，另一方面，RTD為半導體結構中電子量子輸運提供了典型實驗樣品。通過對它的研究人們可以得到有關量子輸運方面的大量信息。在已經研究的幾種納米器件中，RTD和RTT可能是數字電路應用中最有前景的候選者，由于它具有負微分電阻(NDR)特征，很適合用于數字信號處理。同時它還具有結構簡單、相對容易制造、速度快、柔性設計的自由度多和電路功能多等優(yōu)點。所有這些因素使它成為從研究階段轉化到實際應用的下一代量子器件。


參考文獻

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