ترانزیستور با سیم کوانتومی (Quantum Wire Transistor)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)
انواع ترانزیستورها (Transistor) را در آموزش زیر شرح دادیم :
ترانزیستور با سیم کوانتومی (Quantum Wire Transistor) :
ترانزیستور با سیم کوانتومی (Quantum Wire Transistor) نوعی ترانزیستور است که در آن کانال به صورت یک سیم نازک با مقطع چند نانومتر (سیم کوانتومی) ساخته می شود و حامل ها در دو بعد (عمود بر سیم) محصور هستند. این محصوریت کوانتومی باعث گسسته شدن سطوح انرژی در جهت عرضی می شود و رسانش از طریق این سطوح صورت می گیرد. نانوسیم های نیمه هادی (مانند Si, InAs, InP) می توانند به عنوان سیم کوانتومی عمل کنند.
دو نوع اصلی: (۱) ترانزیستورهای با کانال نانوسیم افقی (مانند نانوسیم FETهای GAA) که در آنها سیم ها به صورت افقی روی زیرلایه قرار دارند. (۲) ترانزیستورهای با سیم عمودی (VNWFET) که سیم به صورت عمودی رشد می کند. در هر دو حالت، محصوریت کوانتومی در دو بعد وجود دارد و می تواند ویژگی های الکترونیکی را بهبود بخشد (مانند کاهش پراکندگی و افزایش تحرک).
\[ E_{n_x, n_y} = \frac{\hbar^2 \pi^2}{2m^*} \left( \frac{n_x^2}{L_x^2} + \frac{n_y^2}{L_y^2} \right) \]مزایای ترانزیستورهای سیم کوانتومی: کنترل عالی کانال توسط گیت (به دلیل ابعاد کوچک)، کاهش اثرات کانال کوتاه، پتانسیل برای کاربردهای کوانتومی. معایب: ساخت پیچیده، یکنواختی پایین در آرایه های بزرگ.
این ترانزیستورها بیشتر در تحقیقات آکادمیک برای مطالعه پدیده های کوانتومی و همچنین به عنوان کاندیدایی برای نسل های آینده CMOS (مانند نانوسیم FET) مطرح هستند.
