研究发现提高未来智能电子产品可靠性的方法

当多余的电子能量在晶体管的某些区域积聚时，就会发生热载流子效应，导致设备性能出问题。

热载流子效应一直是使用薄膜晶体管结构设备的一个麻烦，如智能手表和太阳能电池板，一名本科生发现了一种可以抑制该效应的方法。

在Lea Motte最后一年的项目中，她研究了一种新设备——多模态晶体管。这是一种传统薄膜晶体管的替代品，由博士候选人Eva Bestelink和萨里大学的导师Radu Sporea博士共同发明和开发。

Lea使用了多模态晶体管的一个关键特性，即分离控制，用于将电子引入设备并允许它们在晶体管上移动。通过计算机模拟，Lea发现在传输控制区域选择合适的电压可以防止多余的热载流子效应。此外，它确保了通过晶体管的电流在大多数的工作条件下都可以保持恒定。

在《先进电子材料》杂志上发表的一篇论文中，博士生Eva Bestelink系统地研究了Lea在多模态晶体管中发现的不寻常的现象。Eva通过测量微晶硅晶体管证实了这一发现，并进行了大量的器件模拟，以了解支撑其独特能力的器件物理学。

这一发现意味着未来使用多模态晶体管的技术将更高效，还能有助于高性能放大器的研究，这对测量来自环境和生物传感器的信号至关重要。

来自萨里大学的Eva Bestelink是这项研究的主要作者，她说：“我们现在对多模态晶体管所使用的材料有了更好的了解，这些材料会给常规器件带来许多挑战。

“对于电路设计者来说，这项工作为如何操作设备以获得最佳的性能提供了很大的帮助。从长远来看，多模态晶体管为新兴的高性能材料提供了一种替代方案，传统的解决方案已不再适用。”

该研究论文题为“Suppression of Hot‐Carrier Effects Facilitated by the Multimodal Thin‐Film Transistor Architecture”，于2021年8月16日发表在《先进电子材料》期刊上。主要作者为Eva Bestelink, Olivier Sagazan, Lea Motte, Radu A. Sporea。

前瞻经济学人APP资讯组