skip to Main Content
ترانزیستور تونلی مغناطیسی (MTT)

ترانزیستور تونلی مغناطیسی (MTT)

ترانزیستور تونلی مغناطیسی نوع دیگری از ترانزیستور داغ[۱] است. تفاوت اصلی آن با ترانزیستور دریچه اسپینی[۲]، استفاده از یک سد تونلی بعنوان تزریق کننده الکترون داغ می باشد. هنگامیکه MTT  توسط مونسما [۳]و همکارانش پیشنهاد شد، اولین MTT توسط میزوشیما[۴] طراحی و ثبت گردید. دیاگرام شمائی از دو ساختار طراحی شده توسط میزوشیما به همراه ترازهای انرژی در شکل ‏۱ نشان داده شده است.

Magnetic tunnel transistor

شکل۱- دیاگرام انرژی MTT (a الکترونهای غیرپلارایز از امیتر Al از طریق سد تونلی Al2O3 با بیس  Al/Fe/Au/Fe/Au تزریق می‌شوند. (b  الکترونهای پلارایز از امیتر Fe به بیس Al/Fe/Au تزریق شده اند. V سد تونلی بیس و eVb  ارتفاع سد شوتکی است.

انرژی الکترون تزریق شده eVE است که VE ولتاژ امیتر است. جریان کلکتور برابر است با
که  و  تابعی از ولتاژ امیتر هستند. مهمترین تفاوت بین این دو ساختار، پلاریزاسیون الکترون تزریق شده و تعداد لایه های بیس می باشد. در نوع a)) الکترونهای غیرپلارایز از الکترود امیتر (Al) ساطع  شده و سپس به بیس Al/Fe/Au/Fe/Au تزریق می گردد که در آن حداقل دو لایه مغناطیسی بمنظور پلارایز شدن الکترون های تزریق شده لازم است. ضخامت دو لایه Fe باید نامشابه باشد بدلیل آنکه میدان وادارندگی[۵] متفاوتی حاصل شده و بیس تبدیل به یک دریچه اسپینی سخت و نرم گردد. در نوع (b) از امیتر Fe استفاده می شود. بنابراین الکترون های پلارایز شده اسپینی به بیس Al/Fe/Au  تزریق می‌شوند. تنها یک لایه مغناطیسی در بیس کافی است. طرز کار MTT نوع (b) در شکل ‏۲ ترسیم شده است.

Magnetic tunnel transistor

شکل ‏۲‑ شماتیک عملکرد ترانزیستور تونلی مغناطیسی نوع(b).

تصویر اول از شکل ‏۲ ترانزیستور را در پیکربندی موازی نشان می دهد. در اینجا اکثر الکترون های تزریق شده بعنوان الکترون های اکثریت وارد بیس می شوند. این الکترون ها احتمال پراکندگی کمی داشته و جریان کلکتور زیادی اندازه گیری می گردد. تصویر دوم پیکربندی پادموازی را نشان می دهد. در این پیکربندی، اکثر الکترون ها بعنوان الکترون های اقلیت تزریق می شوند. این الکترون ها احتمال پراکندگی بالایی دارند بنابراین در بیس در اثر برهمکنش متقابل به تعادل گرمایی[۶] رسیده و به جریان بیس می پیوندند. تنها الکترون های اکثریت خیلی کمی می توانند وارد کلکتور شوند. از این رو جریان کلکتور ناچیزی حاصل می گردد.

پی‌نوشت‌ها

[۱] Hot transistor
[۲] Spinvalve transistor
[۳] Monsma
[۴] Mizushima
[۵] Coercive field
[۶] Thermalize

مراجع

  • M. J. Erve, Device properties of the spin-valve transistor and the magnetic tunnel transistor. Twente University Press, 2002.

محمد طلائی زاده

دانشجوی دکتری مهندسی مواد در دانشگاه تهران. بنیان‌گذار متک هستم و علاقه‌مندم تا فعالیت‌های مرتبط با رشته مواد را در ایران گسترش دهم.

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

12 + هفت =

Back To Top
×بستن جستجو
جستجو