摘要:固体中热传输的动态调整在科学上吸引了电子设备中热传输控制的广泛应用。在这项工作中,我们演示了一个热晶体管,该设备可以使用外部控制来调节热流,该设备通过拓扑表面状态在拓扑绝缘体(TI)中实现。通过使用沉积在Ti膜上的薄电介质层的光控来实现热传输的调整。使用微拉曼温度法测量栅极依赖性导热率。在室温下,晶体管的开/关比为2.8,可以通过光门传感进行连续,重复地以数十秒钟的速度切换,并且通过电控速度更快。这样的热晶体管具有较大的开/关比和快速切换时间,为未来电子系统中的主动热管理和控制提供了智能热设备的可能性。关键字:热晶体管,热开关,静电门,拓扑绝缘子
https://doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-05st6 orcid:https://orcid.org/0000-0000-0002-8479-9328 Chemrxiv不同行评论的内容。许可证:CC BY-NC-ND 4.0
将铁电负电容 (NC) 集成到场效应晶体管 (FET) 中有望突破被称为玻尔兹曼暴政的功耗基本限制。然而,在非瞬态非滞后状态下实现稳定的静态负电容仍然是一项艰巨的任务。问题源于缺乏对如何利用由于域状态出现而产生的 NC 的根本起源来实现 NC FET 的理解。在这里,我们提出了一种基于铁电域的场效应晶体管的巧妙设计,具有稳定的可逆静态负电容。使用铁电电容器的电介质涂层可以实现负电容的可调性,从而极大地提高了场效应晶体管的性能。
制造了用于存储器和神经形态应用的具有 Hf 0.5 Zr 0.5 O 2 栅极绝缘体的三栅极铁电 FET,并对其进行了多级操作表征。电导和阈值电压表现出高度线性和对称的特性。开发了一种紧凑的分析模型,以准确捕捉 FET 传输特性,包括串联电阻、库仑散射和垂直场相关的迁移率降低效应,以及阈值电压和迁移率随铁电极化切换的变化。该模型涵盖亚阈值和强反转操作。额外的测量证实了铁电切换,而不是基于载流子捕获的存储器操作。紧凑模型在用于深度神经网络在线训练的模拟平台中实现。