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Nouveau record de frequence pour les transistors

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Milton Feng et Walid Hafez de l’Universite d’Illinois a Urbana Champaign
ont recemment battu leur propre record du transistor le plus rapide
(Voir Lettre Sciences Physiques 8 decembre 03) fonctionnant a une
frequence d’horloge de 604 GHz (le precedent record etait de 509 GHz).
Les chercheurs ont utilise des materiaux de la famille des
semiconducteurs III-V, le In-P et le In-Ga-As, pour realiser un
transistor bipolaire a hetero-jonctions (HBT). Ce type de composant est
tres different des transistors a effet de champ largement utilises en
microelectronique et fonctionne a des frequences superieures aux
MOSFETs. Le principe de fonctionnement d’un transistor HBT est celui
d’un bipolaire traditionnel : les electrons, injectes a partir de
l’emetteur, traversent la base et sont ensuite recuperes par le
collecteur. Dans un HBT, les materiaux qui constituent les differentes
parties du transistor sont differents de sorte que les jonctions
emetteur-base et base-collecteur s’accompagnent d’une variation du gap.
Les chercheurs de Urbana Champaign ont introduit une variation de la
teneur en Indium dans la base et le collecteur, qui sont donc
contraints, provoquant un retrecissement du gap. Ils obtiennent ainsi
une augmentation de la mobilite des electrons, une augmentation de la
densite de courant et des temps de commutation ameliores. L’utilisation
de cette technique de dosage graduel d’Indium pourrait etre exploitee
pour realiser des transistors qui pourraient fonctionner dans le domaine
du TeraHertz.

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