传统晶体管噪声理论存缺陷？新发现揭示低功耗瓶颈所在

美国国家标准与技术研究院的研究人员近日发出警告称，传统上对晶体管噪声的理解存在根本上的缺陷，并认为这种缺陷会阻碍更高效率、更低功耗设备的开发。

由Jason Campbell带领的研究小组是在研究更小尺寸的晶体管的开闭状态间的影响关系时，发现了这一缺陷。他们声称，被广泛接受的用于解释由开闭过程中产生的电子噪声的理论模型实际上并不符合事实。几十年来，工程界已经普遍接受了这一理论模型，并用于解决或避免其影响。该理论-或者称为弹性隧道模型(elastic tunnelling model)-预测，随着晶体管体积的缩小，噪声频率将增大。

但Campbell和他的同事，以及Maryland College Park大学以及Rutgers大学的科学家们，明确表示，即使是纳米晶体管，噪声频率也保持不变。Campbell表示，“这意味着，用于解释晶体管噪声影响的理论是错误的。这种模型只有对于大尺寸的晶体管才适用，我们的观察结果清晰的表明，对于行业常用的小尺寸的（如纳米级）晶体管，这种模型是不正确的。”

研究人员还表示，这一问题对于低功耗的晶体管会产生特殊的影响，因为随着功耗的减少，这种问题引发的影响就越为明显。

“这是我们在低耗应用中开发晶体管的真正瓶颈所在。我们必须理解这个问题，才能很好的解决掉。不过现在麻烦的是，我们也不知道到底发生了什么。”