なぜトランジスタの発が_要なのか(3v)
デジタル、アナログv路を組む屬任MOSやバイポーラの差はたいしたことがなく、トランジスタというデバイスの発こそが_要だということを述べてきた。最後に、今ならラテラル(横型)バイポーラトランジスタというアイデアはどうかと、提案した。もちろん、今の低消J電時代には、CMOSと同様にnpnとpnpの相構成を基本とするラテラルバイポーラのことを指している。
MOSのゲートリーク電流\jによるゲート┣祝譴駘限cがZづき、今は沈化しているがサブスレッショルド電流\加の問も高集積LSIでは厳しい。ゲート┣祝譴量筱がなく、ショックレイの時代とは違いリソグラフィでベース幅をコントロールできる今、相型ラテラルバイポーラトランジスタの復はありえないのか。検討してみる価値はあろう。
さて、トランジスタを基本素子にしてきた半導集積v路の来は、やれ量子デバイスだとか、バイオチップだとかと言われている。半導トランジスタを飛び越えて量子デバイスやバイオチップへと科学vは飛びついているが、本当にそれでよいのか。半導を量子学的な基本から見てみよう。
昔から半導そのものは、wの中を走る電子の振る舞いを量子学的に解くことから出発している真空管なら衝突する颪何もない真空中を電子が走るわけだから、電子同士の衝突などはあるが、カソード−アノード間は基本的に電子はバリスティック伝導を行うはずだ。wの中では格子と衝突し、電子は衰することでB^が擇泙譴襦E纏‘暗戮呂泙気迄B^そのものを表している。
зしく並んだシリコン格子の最外殻電子がOy電子に変わるためにはエネルギーギャップを飛び越えて伝導帯に,要がある。この伝導帯のエネルギーは、電子のもつ運動量に瓦靴曇k定ではなく、曲線をWく。これはよく瑤蕕譴仁婿厠学で電子の振る舞いを解くと、運動量kに瓦靴洞弊のエネルギーをWく。
この曲線の曲率が小さいと電子の~効量は小さく、曲率がjきいと~効量はjきい。この性をうまくWしたMOSトランジスタが最Z登場している。シリコン格子内を走行する電子にとって~効量が小さいことはjきな‘暗戮砲弔覆り、~効量がjきいと‘暗戮肋さくなる。シリコンのOの格子はいじることはできないが、人工的に格子(人工的に作った格子をノーベル賞p賞vの江崎玲P奈は格子と@けた)を作り、ドレイン-ソース妓には‘暗戮禄jきく、ゲート妓に‘暗戮小さくなるようなMOSトランジスタができれば、ゲートリークは少なく、ドレイン~動電流はjきくなるはずだ。この新型MOSトランジスタがMears Technology社が開発したシリコン格子トランジスタだ。
つまり、来のMOSトランジスタだけにw執せず、リソグラフィ\術で37nm度の∨,鮴擇譴襪茲Δ砲覆辰榛、半導の基本的な性に立ち返り、量子学的なC、バイポーラ動作など、基本に立ち返り半導を見直してみることが要ではないだろうか。ここに新しいチャンスがある。電子1個で動く量子効果トランジスタなどのような現実的ではなく、また量子効果だけを狙って4Kのような極低aでしか動作しないデバイスを作るのではなく、室a動作で今作れる\術を使う新しいトランジスタのネタはきっとあると思う。