研究人員開發出一種晶體管技術，使單一半導體設備能夠同時執行多個電路功能。這項新方法由浦項科技大學研發，顯著簡化了電路設計，並使數據處理速度相比傳統方法提高四倍。隨著功能數量的增加，所需的電路和晶體管數量也隨之增加。研究人員指出，半導體行業面臨的主要挑戰之一是將更多功能整合到更小的晶片中。當添加新功能至已製造的半導體晶片時，後端處理必須在低於 400°C 的温度下進行，以保護現有的晶片結構。
浦項科技大學的李炳勳教授表示：「這項研究展示了在單一設備層面上實現複雜電路功能的可能性。我們預期這項技術將廣泛應用於超緊湊人工智能設備及三維集成高密度半導體系統的開發。」研究團隊專注於氧化鋅 (ZnO) 和碲 (Te)。這兩種材料可以在低於 200°C 的温度下製作成薄且均勻的薄膜，成為下一代半導體材料的有前景候選者。根據新聞稿，通過結合這兩種材料，團隊創建了一種 ZnO–Te 異質結晶體管。
新型晶體管技術顯著提高數據處理速度
該設備以一種極具特色的方式控制電流流動。與傳統半導體不同，通常情況下電流隨著電壓上升而增加，但該設備展示了負微分跨導 (NDT)，即在某一電壓範圍內電流會減少。團隊成功實現了雙重負微分跨導 (D-NDT)，這一現象在單一設備內連續發生兩次。簡而言之，這項技術使單一設備能夠處理通常需由多個設備分擔的任務，從而減少電路的複雜性。
根據發表在《先進功能材料》中的研究，展示了具備雙重負微分跨導 (D-NDT) 特性的多功能 ZnO–Te 異質結設備。研究結果表明，ZnO–Te D-NDT 設備為未來電子產品實現區域高效且多功能的集成電路提供了有希望的途徑。利用這個設備，團隊實現了一個頻率四倍增器，將一個輸入信號轉換為四個輸出信號。這一功能通常需要多個晶體管，但新技術僅用單一設備便可實現，將所需的晶體管數量減少了 75%。
在實際電路實驗中，研究人員還確認數據處理速度在單一輸入信號週期內提高了四倍。
項目 規格 材料 氧化鋅 (ZnO) 和碲 (Te) 處理温度 低於 200°C 電流控制方式 雙重負微分跨導 (D-NDT)
