取代矽基半導體　氮化物鐵電體改變電機領域遊戲規則

編譯／高晟鈞

在宣布了現代計算組件所需的奈米級厚度的鐵電半導體一個月後，密歇根大學的一個團隊展示了使用該材料的新晶體管，並發布在Applied Physics Letters。

密西根大學的領導教授Zeitan Mi說道:「通過實現這種新型晶體管，將徹底改變電機領域的遊戲規則。他開闢了在同一平台集成多功能設備的可能性；例如，晶體管、濾波器和諧震器同時在非常高的頻率與功率下運行。」

晶體管，最基本的功能就像是一個開關，可以阻止或是讓電流通過。而這種由鐵電半導體製成的高電子遷移率晶體管，又被稱為FeHEMT。HEMT可以增幅信號，並提高開關速度和低噪音，使得其非常適合作為增幅器，用以高速向手機信號塔和WI-FI路由器發送信號。

鐵電半導體從其他半導體脫穎而出的原因有幾點。它就像是一個可以自由切換正負極的導電磁鐵，而在晶體管的環境下更增加了這些特性。FeHEMT還可以同時用於多個設備，一個增幅器便能滿足多個普通增幅器的效能，通過動態控制，可以有效減少電路面積、成本和能量損耗。

該設備的潛力，最好地表現在重構射頻、微波通信和下一代電子計算系統的存儲設備領域上。

鐵電半導體，是由參有鈧的氮化鋁製成，這種金屬同時也用於強化自行車或戰鬥機。它同時是第一個基於氮化物的鐵電半導體，使其可以與下一代氮化鎵半導體集成。氮化鎵半導體的速度是矽基的100倍，效率高的同時，成本也相對較低，有望成為取代矽電子設備的首選材料。

作者表示：「這是將氮化物鐵電體與主流電子產品結合的關鍵一步，將大大改變未來的電機產業。」

資料來源:TechXplore

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