墊腳石是用來(lái)幫助旅行者過(guò)河的。只要有連接河兩岸的墊腳石，人們只要幾步就可輕易過(guò)河。利用同樣的原理，來(lái)自浦項(xiàng)科技大學(xué)（POSTECH）的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一項(xiàng)技術(shù)，通過(guò)放置‘墊腳石’將半導(dǎo)體器件的功耗減半。

由POSTECH的Junwoo Son教授和Minguk Cho博士（材料科學(xué)與工程系）領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)插入鉑納米顆粒，成功地且最大限度地提高了氧化物半導(dǎo)體器件的開關(guān)效率。

具有金屬-絕緣體相變的氧化物材料是制造低功率半導(dǎo)體器件的關(guān)鍵材料，因?yàn)檫@種材料的相位在達(dá)到閾值電壓時(shí)可迅速?gòu)慕^緣體轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘佟?/p>

當(dāng)幾個(gè)納米（nm，十億分之一米）單位大的絕緣體區(qū)域轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘賲^(qū)域時(shí)，就會(huì)發(fā)生金屬-絕緣體相變。而關(guān)鍵是降低施加在器件上的電壓的大小，以提高半導(dǎo)體器件的開關(guān)效率。

研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)使用鉑納米顆粒成功地提高了器件的開關(guān)效率。當(dāng)向設(shè)備施加電壓時(shí)，電流“跳過(guò)”這些粒子，并發(fā)生快速相變。

該設(shè)備的記憶效果也增加了一百多萬(wàn)倍。一般來(lái)說(shuō)，電壓切斷后，該設(shè)備會(huì)立即變?yōu)榻^緣體相，此時(shí)沒(méi)有電流流動(dòng)；這個(gè)持續(xù)時(shí)間非常短，只有百萬(wàn)分之一秒。然而，據(jù)證實(shí)，記住設(shè)備先前點(diǎn)火的記憶效果可以增加到幾秒鐘，并且由于鉑納米顆粒附近殘留的金屬區(qū)域，設(shè)備可以在相對(duì)低的電壓下再次運(yùn)行。

這項(xiàng)技術(shù)預(yù)計(jì)對(duì)于開發(fā)下一代電子設(shè)備至關(guān)重要，例如智能半導(dǎo)體或神經(jīng)形態(tài)半導(dǎo)體設(shè)備，它們可以用更少的功率處理大量數(shù)據(jù)。

審核編輯 ：李倩