Каково использование коэффициента переключения?
Коэффициент включения/выключения является важным параметром в работе электронных устройств, особенно в области транзисторов, мемристоров, фотодетекторов и других областей. Он измеряет соотношение токов устройства во «включенном» состоянии (проводимость) и «выключенном» состоянии (отсечка), что напрямую отражает эффективность переключения и эффективность энергопотребления устройства. Ниже приведены конкретные применения и значение коэффициента переключения.
1. Основная роль коэффициента переключения
Коэффициент переключения напрямую влияет на производительность и применимые сценарии работы устройства:
| Области применения | Роль коэффициента переключения | Типичные требования к стоимости |
|---|---|---|
| транзистор | Определяет потребляемую мощность и четкость сигнала логических схем. | 104~107 |
| Мемристор | Влияет на стабильность данных в памяти | 103~106 |
| фотодетектор | Измерение контраста между темновым током и фототоком | 102~105 |
2. Корреляционный анализ актуальных тем по всей сети.
Среди горячих технологических тем за последние 10 дней дискуссии, связанные с коэффициентом переключения, были сосредоточены на следующих областях:
| горячие события | Связанные технологии | Направление оптимизации коэффициента переключения |
|---|---|---|
| Прорыв в энергоэффективности чипов искусственного интеллекта | Двумерный материальный транзистор | Поднято до 108для снижения энергопотребления |
| Достижения в области нейроморфных вычислений | перекрестная матрица мемристора | Реализация 106уровень стабильности |
| Гибкие электронные устройства | органический полупроводник | Решение проблемы низкого коэффициента включения/выключения (102) узкое место |
3. Путь технической оптимизации коэффициента переключения
К основным методам улучшения коэффициента включения-выключения относятся:
| технические средства | Принцип реализации | Улучшенный эффект |
|---|---|---|
| Умение вести проекты | Регулировка запрещенной зоны полупроводника | Уменьшите ток утечки в выключенном состоянии |
| Пассивация интерфейса | Уменьшить количество дефектов поверхности | Повышенная крутизна переключения |
| Новый структурный дизайн | Такие как FinFET, GAA | Улучшение возможностей управления воротами |
4. Случаи промышленного применения
Данные, опубликованные на Международной конференции по электронным устройствам IEEE 2023 года, показывают:
| Производитель/Учреждение | Тип устройства | Соотношение включения/выключения | Технические характеристики |
|---|---|---|---|
| ТСМК | 2-нм транзистор GAA | 5×106 | Технология укладки нанолистов |
| ИМЕК | МоС2транзистор | 3×107 | Пассивация атомно-слоевым осаждением |
| Китайская академия наук | Перовскитовый фотодетектор | 2×104 | Технология устранения дефектов интерфейса |
5. Будущие тенденции развития
Поскольку полупроводниковые технологии вступают в эру суб3 нм, оптимизация коэффициента включения-выключения сталкивается с новыми проблемами:
Эффект квантового туннелирования приводит к увеличению тока в закрытом состоянии.
Внутренняя проблема нулевой запрещенной зоны новых двумерных материалов (таких как графен)
Помехи термической связи в технологии трехмерной интеграции
Промышленность изучает инновационные решения, такие как топологические изоляторы и транзисторы с отрицательной емкостью, стремясь к 2025 году увеличить коэффициент переключения основных устройств еще на порядок.
Проверьте детали
Проверьте детали
ru
