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，如果能碰巧解决你现在面临的问题，希望能够帮助到您。

半导体原子规则排列成点阵状态 。其最小单元叫作晶包 ，对锗来讲是小四面体
，即金刚石结构
。电子在晶体中为晶包所公有，形成能带结构 ，如图4-1-1所示。下面的能带称为价带
，又称满带，平时被电子填满 。中间是禁带（又称能隙）
。上面是导带 ，平时没有电子（又称空带）。在价带以下还有更低能量的价带；在导带以上还有更高能量的导带 。如果令Eg代表禁带宽度，Eg(金属)＜ Eg＜ Eg（绝缘体）
。中间是半导体。在T＝0时
，理想的半导体是无杂质的半导体，导带全空（无电子） ，价带全满
，被电子充满，加上电压不导电 ，电阻率非常大 。在T≠0时
，热激发使价带电子跳到导带，电子都处在导带底层 ，空穴均处在价带上层
，并且处于动平衡状态，激发的电子—空穴对数目等于复合电子—空穴对数目。这样的半导体叫作本征半导体
。从能带模型看 ，产生电子—空穴对
，破坏了一个原子的共价键，Eg就是该结合键的结合能：

式中　Ni——电子密度 ，与温度有关；Pi——空穴密度，与温度有关；K——波尔兹曼常数；T——绝对温度
，°K；Eg——能隙（禁带宽度）；N ( T )——表示跃迁到某一状态的状态函数。

本征半导体：晶格结构完整，没有缺陷 ，没有杂质
，电阻率极大，电子充满价带 ，绝对零度不导电 。

本征半导体Si或Ge
，掺杂少量的三价或五价元素，便改变了半导体的电性能
。如五价的P 、As加入到Si或Ge ，P
、As置换了Ge晶格点阵的Ge原子。因是五价
，四个电子与周围Ge组成四组共价键，第五个电子与As结合不紧密 ，在热激发下跳到导带
，留下正电荷在点阵上形成正电中心，这种杂质称为施主杂质 。

如果掺杂少量三价B、Ga元素 ，去置换Si或Ge原子，它要从周围的Ge原子拉过来一个电子
，组成四对共价键，即原来价带的一个电子跳入Ga固定能级形成负电中心 ，在价带中留下一个空穴
，这种杂质称为受主杂质
。施主杂质As给出一个电子，它一般靠近导带 ，也称为浅层杂质
，距禁带0.03～0.05eV。受主杂质Ga接受一个电子，它一般靠近满带 ，也称为深层杂质 。

单晶本身浓度为1022原子/cm3
，这是本征半导体
。杂质浓度为109～1010原子/cm3，为高纯锗作半导体探测器；杂质浓度为1011～1012原子/cm3 ，为特种半导体
，作特种器件；杂质浓度为1012～1013原子/cm3，为一般半导体 ，作晶体管。

半导体分为N型半导体 、P型半导体 。N型半导体的电子是多数载流子，空穴是少数载流子；P型半导体的电子是少数载流子
，空穴是多数载流子
。P型半导体与N型半导体结合在一起，接触面形成PN结。

1.载流子的寿命载流子寿命てe( h )越长越好 ，大约为300μs～1ms 。对于一块完整的晶体
，载流子迁移率与温度有关。当温度高时，晶格受热运动产生光学
、声学振动 ，载流子在迁移过程中
，可能发生碰撞而受阻力
。反之亦然。载流子的迁移率μ与温度t关系曲线如图4-1-2所示 。由于晶格点阵有空位，造成附近区点阵错乱 ，称为点缺陷；由于点阵错乱
，引起点阵变形，称为线缺陷；面与面之间点阵错乱 ，即位错乱
，引起的点阵畸变，称为面缺陷
。由于上述三种缺陷产生了凸凹部分 ，使点阵的结合能发生改变，出现了能量的高低变化。能量低的地方被称为陷井 。当载流子通过陷井时
，把载流子陷进去，使载流子暂停一下 ，当得到适当机会后它再跃出
。由于掺杂质后
，施主杂质产生了正电荷中心，受主杂质产生了负电荷中心。有电荷中心就产生了库仑电场 ，当载流子经过库仑电场时
，使其暂停一下，当得到适当机会 ，把它放出
，这种电荷中心称为捕捉中心 。当被电荷中心捕捉后，被进一步陷落于价带中 ，与价带中的一个空穴复合
，使载流子消失，这种现象称为复合
。载流子的寿命与陷井、捕捉 、复合三种现象有很大关系。一般情况下 ，温度低迁移率大，载流子寿命长 。电子—空穴对由产生到消失
，所用时间称为载流子寿命：

式中　てe（h）——载流子寿命；μe（h）——载流子迁移率；λ——载流子的平均自由行程；?——受陷落截面；P——陷井密度
。

对于厚度为1cm的耗尽层，由于载流子的损失 ，能量谱加宽0.1%。

2.载流子的平均自由行程在没有外界电场的情况下
，电子—空穴对从产生到消失，所走的平均距离 ，称为载流子的平均自由行程 。载流子的平均自由行程与陷井的密度
、掺杂质的种类有关。陷井密度小
，受陷落截面小，λ大
。氧和铜在锗晶体中特别容易扩散。如果本征半导体在空气中暴露1min ，就产生一个氧化层使表面造成破坏
，导致漏电流增大 。对于半导体，漏电流越小越好 ，漏电流与半导体制造工艺有很大关系
。晶体表面清洁
，漏电流就小，一般小于10-10A。

载流子的浓度随时间变化：

式中　N0exp——初始载流子密度；Nt——载流子随时间变化密度 。

3.载流子的收集率当γ量子入射到本征区后 ，γ量子由于能量损失，便产生一定数量的电子—空穴对
，在外界电场的作用下，被收集到阳极 ，产生电流脉冲
，这种收集如果是完全的话，电流脉冲幅度达到极大值
。收集载流子多少称为收集率。收集率大小与半导体制造工艺、材料 、体积大小 ，本征区宽度有关；从本质上讲
，还取决于载流子迁移率、迁移长度
、复合效应、陷井 、捕捉中心密度大小；另外还和外加电场强弱有关 。

4.对半导体探测器的要求气体探测器：在电离室中产生一个电子—离子对，大约需要能量ε≈30eV；半导体探测器：在晶体中产生一个电子—空穴对 ，大约需要能量ε≈3eV；闪烁体探测器：在光电倍增管光阴极上
，产生一个光电子，大约需要能量ε≈300eV
。

半导体探测器产生一个电子—空穴对需要的能量ε越小 ，能量分辨率越高。产生一个电子—空穴对需要能量/γ光子损耗能量= 0.3～0.35
，γ光子损耗的能量主要消耗于晶格的光学
、声学振动中 。

5.载流子的漂移速度原子在外加电场作用下，在晶体内产生区域电场 ，电场有固定指向，电子—空穴对沿电场漂移
，漂移速度ve( h)：

式中　μe（h）——电子一空穴对漂移率或漂移本领，也叫载流子迁移率
。

在室温情况下 ，电子的漂移率μe=1300cm2/(V?s)
，空穴的漂移率μ（h）=500cm2/（V?s）；在不同电场下，μe（h）不是常数 ，在1000～2000V/cm时
，μe（h）达到极大值，为1×107～2×107cm2/(V?s)。

μe（h）是温度T的函数 ，温度为0时
，μe（h）达到极大值，因为0时晶格无振动 ，电子—空穴对不受任何碰撞
，运动无阻力 。晶体的任何参杂和晶格的不完整性都会引起μe （h）的减小。

材料的电阻率表示为：

用式（4-1-4）计算的Pi与实际测得的Pi相差极大，因为在实际上没有真正无杂质的纯晶体
。

电子密度Ni与温度关系较大 ，随温度变化快。Ni与μe（h）比较，μe（h）随温度变化较慢一些：

6.几种材料的禁带度

禁带宽度越宽
，晶体的使用温度越高，0.66eV（低温）→1.45eV（室温）→2.8eV（高温） 。锗原子序数为32 ，碘化钠原子序数为11、53
，因此两个探测器探测效率相差不多
。

7.Si和Ge的基本特性参数

8.产生一个电子—空穴对需要的能量/γ量子损耗能量≈0.3～0.35的原因γ量子入射到本征区，它并不是只与弗米表面起作用 ，还与满带下面能量更低的带起作用
，交给满带能量，是随机性的。这样激发出来的电子 ，其能量有高 、有低 。这样一来
，能量高的就可以跳到导带，还有的跳到更高导带上去
。这时它是不稳定的 ，放出能量回到低能导带上；处在低能价带上的空穴也是不稳定的
，它也要逐渐回到价带的最表层(空穴移动是通过上一层满带的电子来补偿的)，同时空穴也将放出能量。电子与空穴放出的能量大部分交给晶格 ，能量低的产生光学振动，能量高一点的作声学振动
，所以点阵总是处于一种振动状态，γ量子损耗的能量不是完全都用于产生电子—空穴对 ，而是一大部分用于产生各种点阵的振动 。产生一个电子—空穴对需要的能量/γ量子损耗能量≈0.3～0.35
。产生一个电子—空穴对损耗的能量比禁带宽度大好几倍。

用纳米线技术制造超快晶体管

1 1901年：伦琴（德国）发现X射线 2
、1902年：洛伦兹（荷兰）、塞曼（荷兰）关于磁场对辐射现象影响的研究 3 、1903年：贝克勒尔（法国）发现天然放射性；皮埃尔·居里（法国）
、玛丽·居里（波兰裔法国人）发现并研究放射性元素钋和镭 4、1904年：瑞利（英国）气体密度的研究和发现氩 5 、1905年：伦纳德（德国）关于阴极射线的研究 6
、1906年：约瑟夫·汤姆生（英国）对气体放电理论和实验研究作出重要贡献并发现电子 7、1907年：迈克尔逊（美国）发明光学干涉仪并使用其进行光谱学和基本度量学研究 8 、1908年：李普曼（法国）发明彩色照相干涉法（即李普曼干涉定律） 9、1909年：马克尼（意大利）
、布劳恩（德国）发明和改进无线电报；理查森（英国）从事热离子现象的研究
，特别是发现理查森定律 10、1910年：范德瓦尔斯（荷兰）关于气态和液态方程的研究 11 、1911年：维恩（德国）发现热辐射定律 12
、1912年：达伦（瑞典）发明可用于同燃点航标、浮标气体蓄电池联合使用的自动调节装置 13 、1913年：昂内斯（荷兰）关于低温下物体性质的研究和制成液态氦 14
、1914年：劳厄（德国）发现晶体中的X射线衍射现象 15、1915年：W·H·布拉格 、W·L·布拉格（英国）用X射线对晶体结构的研究 16
、1916年：未颁奖 17、1917年：巴克拉（英国）发现元素的次级X辐射特性 18 、1918年：普朗克（德国）对确立量子论作出巨大贡献 19
、1919年：斯塔克（德国）发现极隧射线的多普勒效应以及电场作用下光谱线的分裂现象 20、1920年：纪尧姆（瑞士）发现镍钢合金的反常现象及其在精密物理学中的重要性 21 、1921年：爱因斯坦（德国 犹太人）他对数学物理学的成就，特别是光电效应定律的发现 22、1922年：玻尔（丹麦 犹太人）关于原子结构以及原子辐射的研究 23
、1923年：密立根（美国）关于基本电荷的研究以及验证光电效应 24、1924年：西格巴恩（瑞典）发现X射线中的光谱线 25 、1925年：弗兰克·赫兹（德国）发现原子和电子的碰撞规律 26
、1926年：佩兰（法国）研究物质不连续结构和发现沉积平衡 27、1927年：康普顿（美国）发现康普顿效应；威尔逊（英国）发明了云雾室 ，能显示出电子穿过空气的径迹 28 、1928年：理查森（英国）研究热离子现象
，并提出理查森定律 29
、1929年：路易·维克多·德·布罗伊（法国）发现电子的波动性 30、1930年：拉曼（印度）研究光散射并发现拉曼效应 31 、1931年：未颁奖 32
、1932年：海森堡（德国）在量子力学方面的贡献 33、1933年：薛定谔（奥地利）创立波动力学理论；狄拉克（英国）提出狄拉克方程和空穴理论 34 、1934年：未颁奖 35
、1935年：詹姆斯·查德威克（英国）发现中子 36、1936年：赫斯（奥地利）发现宇宙射线；安德森（美国）发现正电子 37 、1937年：戴维森（美国）、乔治·佩杰特·汤姆生（英国）发现晶体对电子的衍射现象 38
、1938年：费米（意大利 犹太人）发现由中子照射产生的新放射性元素并用慢中子实现核反应 39、1939年：劳伦斯（美国）发明回旋加速器，并获得人工放射性元素 40 、1940——1942年：未颁奖 41
、1943年：斯特恩（美国）开发分子束方法和测量质子磁矩 42、1944年：拉比（美国）发明核磁共振法 43 、1945年：泡利（奥地利 犹太人）发现泡利不相容原理 44
、1946年：布里奇曼（美国）发明获得强高压的装置 ，并在高压物理学领域作出发现 45、1947年：阿普尔顿（英国）高层大气物理性质的研究
，发现阿普顿层（电离层） 46 、1948年：布莱克特（英国）改进威尔逊云雾室方法和由此在核物理和宇宙射线领域的发现 47
、1949年：汤川秀树（日本）提出核子的介子理论并预言∏介子的存在 48、1950年：塞索·法兰克·鲍威尔（英国）发展研究核过程的照相方法，并发现π介子 49 、1951年：科克罗夫特（英国）
、沃尔顿（爱尔兰）用人工加速粒子轰击原子产生原子核嬗变 50、1952年：布洛赫 、珀塞尔（美国）从事物质核磁共振现象的研究并创立原子核磁力测量法 51、1953年：泽尔尼克（荷兰）发明相衬显微镜 52
、1954年：玻恩（英国 犹太人）在量子力学和波函数的统计解释及研究方面作出贡献；博特（德国）发明了符合计数法 ，用以研究原子核反应和γ射线 53、1955年：拉姆（美国）发明了微波技术
，进而研究氢原子的精细结构；库什（美国）用射频束技术精确地测定出电子磁矩，创新了核理论 54 、1956年：布拉顿
、巴丁（犹太人）、肖克利（美国）发明晶体管及对晶体管效应的研究 55 、1957年：李政道
、杨振宁（中国）发现弱相互作用下宇称不守衡 ，从而导致有关基本粒子的重大发现 56、1958年：切伦科夫 、塔姆
、弗兰克（苏联）发现并解释切伦科夫效应 57、1959年：塞格雷 、张伯伦 (Owen Chamberlain)（美国）发现反质子 58
、1960年：格拉塞（美国 犹太人）发现气泡室，取代了威尔逊的云雾室 59、1961年：霍夫斯塔特（美国）关于电子对原子核散射的先驱性研究,并由此发现原子核的结构；穆斯堡尔（德国）从事γ射线的共振吸收现象研究并发现了穆斯堡尔效应 60 、1962年：达维多维奇·朗道（苏联）关于凝聚态物质
，特别是液氦的开创性理论 61、1963年：维格纳（美国）发现基本粒子的对称性及支配质子与中子相互作用的原理；梅耶夫人（美国人.犹太人）
、延森（德国）发现原子核的壳层结构 62、1964年：汤斯（美国）在量子电子学领域的基础研究成果，为微波激射器 、激光器的发明奠定理论基础；巴索夫
、普罗霍罗夫（苏联）发明微波激射器 63、1965年：朝永振一郎（日本） 、施温格
、费尔曼（美国）在量子电动力学方面取得对粒子物理学产生深远影响的研究成果 64、1966年：卡斯特勒（法国）发明并发展用于研究原子内光 、磁共振的双共振方法 65
、1967年：贝蒂（美国）核反应理论方面的贡献 ，特别是关于恒星能源的发现 66、1968年：阿尔瓦雷斯（美国）发展氢气泡室技术和数据分析
，发现大量共振态 67 、1969年：盖尔曼（美国）对基本粒子的分类及其相互作用的发现 68
、1970年：阿尔文（瑞典）磁流体动力学的基础研究和发现，及其在等离子物理富有成果的应用；内尔（法国）关于反磁铁性和铁磁性的基础研究和发现 69、1971年：加博尔（英国）发明并发展全息照相法 70 、1972年：巴丁、库柏
、施里弗（美国）创立BCS超导微观理论 71、1973年：江崎玲于奈（日本）发现半导体隧道效应；贾埃弗（美国）发现超导体隧道效应；约瑟夫森（英国）提出并发现通过隧道势垒的超电流的性质 ，即约瑟夫森效应 72 、1974年：赖尔（英国）发明应用合成孔径射电天文望远镜进行射电天体物理学的开创性研究；赫威斯（英国）发现脉冲星 73
、1975年：A·N·玻尔、莫特尔森（丹麦） 、雷恩沃特（美国）发现原子核中集体运动和粒子运动之间的联系
，并且根据这种联系提出核结构理论 74
、1976年：丁肇中、里希特（美国）各自独立发现新的J/ψ基本粒子 75 、1977年：安德森
、范弗莱克（美国）、莫特（英国）对磁性和无序体系电子结构的基础性研究 76 、1978年：卡皮察（苏联）低温物理领域的基本发明和发现；彭齐亚斯
、R·W·威尔逊（美国）发现宇宙微波背景辐射 77、1979年：格拉肖 、温伯格（美国）、萨拉姆（巴基斯坦）关于基本粒子间弱相互作用和电磁作用的统一理论的贡献，并预言弱中性流的存在 78
、1980年：克罗宁、菲奇（美国）发现电荷共轭宇称不守恒 79 、1981年：西格巴恩（瑞典）开发高分辨率测量仪器以及对光电子和轻元素的定量分析；布洛姆伯根（美国）非线性光学和激光光谱学的开创性工作；肖洛（美国）发明高分辨率的激光光谱仪 80
、1982年：K·G·威尔逊（美国）提出重整群理论 ，阐明相变临界现象 81、1983年：萨拉马尼安·强德拉塞卡（美国）提出强德拉塞卡极限
，对恒星结构和演化具有重要意义的物理过程进行的理论研究；福勒（美国）对宇宙中化学元素形成具有重要意义的核反应所进行的理论和实验的研究 82 、1984年：鲁比亚（意大利）证实传递弱相互作用的中间矢量玻色子[[W+]],W-和Zc的存在；范德梅尔（荷兰）发明粒子束的随机冷却法，使质子-反质子束对撞产生W和Z粒子的实验成为可能 83
、1985年：冯·克里津（德国 犹太人）发现量子霍耳效应并开发了测定物理常数的技术 84、1986年：鲁斯卡（德国）设计第一台透射电子显微镜；比尼格（德国） 、罗雷尔（瑞士）设计第一台扫描隧道电子显微镜 85
、1987年：柏德诺兹（德国）、缪勒（瑞士）发现氧化物高温超导材料 86 、1988年：莱德曼
、施瓦茨、斯坦伯格（美国）产生第一个实验室创造的中微子束 ，并发现中微子
，从而证明了轻子的对偶结构 87 、1989年：拉姆齐（美国）发明分离振荡场方法及其在原子钟中的应用；德默尔特（美国）、保尔（德国）发展原子精确光谱学和开发离子陷阱技术 88
、1990年：弗里德曼、肯德尔（美国） 、理查·爱德华·泰勒（加拿大）通过实验首次证明夸克的存在 89
、1991年：热纳（法国）把研究简单系统中有序现象的方法推广到比较复杂的物质形式，特别是推广到液晶和聚合物的研究中 90、1992年：夏帕克（法国）发明并发展用于高能物理学的多丝正比室 91 、1993年：赫尔斯
、J·H·泰勒（美国）发现脉冲双星 ，由此间接证实了爱因斯坦所预言的引力波的存在 92、1994年：布罗克豪斯（加拿大） 、沙尔（美国）在凝聚态物质研究中发展了中子衍射技术 93
、1995年：佩尔（美国）发现τ轻子；莱因斯（美国）发现中微子 94、1996年：D·M·李 、奥谢罗夫
、R·C·理查森（美国）发现了可以在低温度状态下无摩擦流动的氦同位素 95、1997年：朱棣文 、W·D·菲利普斯（美国）、科昂·塔努吉（法国）发明用激光冷却和捕获原子的方法 96
、1998年：劳克林、斯特默 、崔琦（美国）发现并研究电子的分数量子霍尔效应 97
、1999年：H·霍夫特、韦尔特曼（荷兰）阐明弱电相互作用的量子结构 98 、2000年：阿尔费罗夫（俄国）
、克罗默（德国）提出异层结构理论，并开发了异层结构的快速晶体管、激光二极管；杰克·基尔比（美国）发明集成电路 99 、2001年：克特勒（德国）
、康奈尔、维曼（美国）在“碱金属原子稀薄气体的玻色－爱因斯坦凝聚态 ”以及“凝聚态物质性质早期基本性质研究
”方面取得成就 100 、2002年：雷蒙德·戴维斯
、里卡尔多·贾科尼（美国）、小柴昌俊（日本）“表彰他们在天体物理学领域做出的先驱性贡献
，其中包括在“探测宇宙中微子”和“发现宇宙X射线源 ”方面的成就 。 101 、2003年：阿列克谢·阿布里科索夫、安东尼·莱格特（美国）
、维塔利·金茨堡（俄罗斯）“表彰三人在超导体和超流体领域中做出的开创性贡献
。
” 102、2004年：戴维·格罗斯（David J. Gross，美国） 、戴维·普利策（H. David Politzer ，美国）和弗兰克·维尔泽克（Frank Wilczek
，美国），为表彰他们“对量子场中夸克渐进自由的发现。” 103
、2005年：罗伊·格劳伯（Roy J. Glauber ，美国）表彰他对光学相干的量子理论的贡献；约翰·霍尔（John L. Hall
，美国）和特奥多尔·亨施（Theodor W. Hnsch，德国）表彰他们对基于激光的精密光谱学发展作出的贡献 。 104、2006年: 约翰·马瑟（美国）和乔治·斯穆特（美国） 表彰他们发现了黑体形态和宇宙微波背景辐射的扰动现象。 105 、2007年 ，法国科学家艾尔伯·费尔和德国科学家皮特·克鲁伯格
，表彰他们发现巨磁电阻效应的贡献
。 2008: 美国科学家南部阳一郎和两位日本科学家小林诚
、利川敏英。 南部阳一郎因为发现次原子物理的对称性自发破缺机制而获奖，日本科学家小林诚、利川敏英因发V现对称性破缺的来源获此殊荣 。 2009:中国香港科学家高琨(Charles K. Kao)和两名美国科学家博伊尔(Willard S. Boyle)和乔治-E-史密斯(George E. Smith)
。科学家Charles K. Kao 因为“在光学通信领域中光的传输的开创性成就 ” 而获奖 ，科学家因博伊尔和乔治-E-史密斯因“发明了成像半导体电路——电荷藕合器件图像传感器CCD
” 获此殊荣。

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来自 Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) 的研究人员已经通过实验证明了长期以来对纳米线技术的理论预测
，希望能够创造出“超快”晶体管 。

最近，来自 HZDR 的研究人员宣布 ，他们已经通过实验证明了长期以来关于张力下纳米线（NanowiresUnder Tension）的理论预测
。

在本文中，我们将讨论纳米线技术和 HZDR 研究人员所做的工作。

从最基本的意义上说
，纳米线是直径在纳米量级的纳米结构 。虽然这似乎是一个微不足道的定义，但该技术可能会对电子产品产生重大影响
。

纳米线技术的基本吸引力之一是它们表现出强大的电学特性 ，包括由于其有效的一维结构而产生的高电子迁移率。

这样做的结果是纳米线提供了非常低的电阻率
，因此具有非常快的低功率性能 。

几十年来，研究人员一直试图将纳米线技术应用于金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET) ，其中一种流行的应用是环栅 (GAA) FET（场效应晶体管）
。

在基于纳米线的 GAA FET 中
，纳米线有助于建立导电通道，而不是平面体硅。

结果是更快的晶体管也不易受短沟道效应的影响 。

与碳纳米管等竞争技术相比 ，纳米线的一个显着优势是纳米线由常见材料制成
，例如砷化镓(GaAs)，它具有标准的晶体结构和均匀的电子特性。这种更常见材料的使用为该技术提供了一定程度的可预测性和易于制造性 ，这对于先进的节点技术很重要
。

正如Nature上的HZDR 论文所述
，最近的研究表明，理论上 ，设计人员可以通过在材料上施加拉伸应变来进一步提高纳米线的性能。

理论是，当流体静力学拉伸应变（所有三个维度的膨胀）被施加到 GaA纳米线时
，其电性能会发生调节 。

例如，预计这种应变会将 GaA 的带隙从 300K 时的 1.42 eV 无应变值缩小到 0.87 eV ，减少 40%
。

此外
，流体静力拉伸应变 GaA 的能带结构计算还可以预期电子的有效质量会显着降低，这意味着更高的电子迁移率。

从本质上讲 ，先前的研究已经通过实验预测
，通过对纳米线施加拉伸应变，该设备的性能甚至可以比以前更好 。

到目前为止 ，研究人员只是在数学上 探索 了这一理论
，但在HZDR 团队的新论文中，该小组通过实验测试了这一理论
。

在实验中 ，研究人员制造了由 GaA核心和砷化铟铝壳组成的纳米线。

由于研究人员为核和壳使用了不同的材料
，因此纳米线在两者之间经历了不同的晶格间距 。

结果是外壳在内核上施加了高拉伸应变，使研究人员能够实现他们之前理论化的电性能调制
。

应变与未应变纳米线的动量散射率（顶部）和电子迁移率（底部）

然后 ，研究人员使用光学激光脉冲释放材料内部的电子来测量纳米线的电子迁移率，这种技术称为非接触式光谱学。

释放电子后
，研究人员对纳米线施加后续的高频脉冲，导致电子振荡 。然后研究人员可以根据振荡持续的时间来测量电子的迁移率；振荡时间越长 ，电子迁移率越高
。

最后
，结果表明，研究人员确实可以通过对纳米线施加拉伸应变来提高纳米线的电子迁移率。

测量到未应变纳米线和块状 GaAs 的相对迁移率增加约为 30% 。研究人员认为 ，他们可以在具有更大晶格失配的材料中实现更显着的增加。

总而言之
，研究人员希望他们的发现可以应用于未来的晶体管设计，从而显着提高设备速度和功耗
。

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