开关导通方式:向拓扑晶体管迈进一步

应用电场开关拓扑材料的导通模式

FLEET研究人员在2017年在寻找功能拓扑晶体管方面取得了重要的里程碑，使用外加电场来切换拓扑材料的电子传导模式。

在拓扑材料Na中使用“栅极”电极来切换导电模式3.Bi。

Na3.Bi是一种拓扑狄拉克半金属(TDS)，一种被称为“3D石墨烯”的材料。

Mark Edmonds博士和Jack Hellerstedt博士，莫纳什大学STM实验室

该论文的合著者、FLEET副研究员马克·埃德蒙兹(Mark Edmonds)博士解释说:“在TDS中运动的电子的行为与石墨烯类似，都是相对论性运动(即，就好像它们没有质量一样)。”

TDS中的传导模式在“n型”传导(其中电流由电子携带)和“p型”传导(其中电流由空穴携带-有效地，丢失电子)之间切换。

这项工作代表了第一个成功的、简单的、由拓扑半金属制成的薄膜晶体管和第一个由钠制成的晶体管3.Bi。

作为第一个由任何拓扑狄拉克半金属制成的固态薄膜形式的晶体管，这表明该技术适合于大面积加工成电子器件。

作为第一次证明电子性质可以被外加电场成功控制的实验，它也为制造更复杂、可切换的拓扑晶体管迈出了一步。

在复杂的、可切换的拓扑晶体管中，关键是在传统绝缘体和拓扑状态之间切换材料的能力。理想情况下，这种开关可以通过施加在晶体管栅极上的电压所诱发的电场来完成。

这种技术将使用拓扑狄拉克半金属作为通道材料，平衡在传统绝缘体和拓扑绝缘体之间。

左起为马克·埃德蒙兹博士、詹姆斯·柯林斯、迈克尔·福雷尔教授

这些结果使拓扑狄拉克半金属Na3.Bi是一个非常肥沃的平台，可以探索一些非常令人兴奋的物理新领域，”FLEET博士生詹姆斯·柯林斯说，他是该研究的合著者。

意思是Na3.Bi是实现对材料拓扑特性控制的理想起点。”

因此，这项工作是FLEET朝着两个关键目标迈出的重要一步研究主题1，旨在通过拓扑材料开发超低电阻电子路径:雷竞技苹果版

  • 带隙大于77开尔文的原子薄拓扑绝缘体
  • 从传统绝缘体成功切换到拓扑绝缘体。

A/ Shaffique Adam教授，耶鲁大学

该项目代表了在薄膜生长和电子表征方面的专家之间成功的跨学科合作莫纳什大学，以及由FLEET副研究员Shaffique Adam博士领导的理论模型新加坡国立大学．

这项研究发表在物理评论材料2017年10月第1卷第5期。

拓扑晶体管和FLEET

从传统绝缘体到拓扑绝缘体的成功转换是迈向拓扑晶体管的重要一步。

拓扑绝缘体是一种新型材料，在其内部表现为电绝缘体，但可以沿其边缘携带电流。与传统的电路径不同，这种拓扑边缘路径可以携带能量耗散接近零的电流，这意味着拓扑晶体管可以在不消耗能量的情况下切换。雷竞技苹果版拓扑材料获得了2016年诺贝尔物理学奖。

拓扑晶体管会像传统晶体管一样“开关”。栅极电位的应用会改变Na的边缘路径3.作为拓扑绝缘体('开')和传统绝缘体('关')之间的Bi通道。

雷竞技苹果版拓扑材料在FLEET的研究范围内研究主题1，寻求超低电阻电子路径，以创造新一代超低能量电子产品。

FLEET是澳大利亚研究委员会资助的研究中心，汇集了100多名澳大利亚和国际专家，开发新一代超低能耗电子产品。

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合作舰队人员:

埃罗尔·亨特莫纳什，新闻，拓扑Dissipationless