トンネルフィールド効果トランジスタは、低エネルギーチップの電源を入れる態勢を整えました

TFETは量子トンネリングを利用して消費電力を削減し、スイッチング速度を高め、IoT、神経型、およびウェアラブルエレクトロニクスの可能性を提供します。

トンネルフィールド効果トランジスタ（TFET）は、低電力電子機器のMOSFETに代わる可能性のある代替品として開発されています。MOSFETは熱を使用して、熱排出と呼ばれるプロセスである障壁上に電子を動かします。この方法の物理スイッチング速度制限は、室温で10年あたり60ミリボルトの60ミリボルトです。低電圧で動作すると漏れが発生し、電圧を上げると電力使用が増加します。

Tfetsは、量子トンネルを使用して、異なる動作をします。ゲートの電圧はエネルギーバンドを並べて、電子が追加の熱を必要とせずにソースからチャネルに直接通過できるようにします。これにより、より低い電圧での切り替えが速くなり、漏れが減少し、アクティブ電力とスタンバイの両方の消費電力が削減されます。


これらのプロパティにより、TFETは、モノのインターネットデバイス、ウェアラブルテクノロジー、低エネルギー使用と長いバッテリー寿命が不可欠な神経型コンピューティングなどのアプリケーションにとって魅力的です。TFETは、MOSFETよりもショートチャネル効果をうまく処理し、継続的なチップの小型化をサポートします。

TFETのパフォーマンスにとって、材料の選択が重要です。インジウムインインディウムおよびアンチモニドガリウムなどの化合物は、バンドギャップと光電子質量が低いため、トンネル効率が向上します。ジスルフィドモリブデンやタングステンジスレニドなどの2次元材料は、コンパクトデバイスのチャネルの強力な制御を提供します。グラフェンや六角形の窒化ホウ素などの層状材料を使用した設計も、敏感な電子アプリケーションで有望であることを示しています。

製造業は依然として課題です。TFETは、正確なバンドのアライメント、正確なドーピング、および欠陥のないインターフェイスが必要です。製造中のわずかなばらつきは、パフォーマンスに大きな変化を引き起こす可能性があります。材料の品質を改良し、接合部制御を改善し、処理方法を既存の半導体生産ラインに適応させる作業が進行中です。