明星材料，黑磷，登上Nature physics！

背景：在半导体器件中，本征能带隙直接决定电学特性，可调谐能带隙为器件设计提供额外自由度。黑磷中的斯塔克效应能带调谐非常稳定，但其与电路特性之间的关联及在电路中的应用尚未明确。研究目的：清华大学等研究团队利用黑磷中的斯塔克效应实现数字与模拟电路应用。通过调制能带隙控制电流开关比和本征载流子浓度，从而实现对放大器增益和带宽的有效调谐，以及实现二值和三值逻辑门。结论：研究构建了具有电流源负载的黑磷放大器，展示了陡峭的增益调谐斜率和超过一个数量级的带宽调制能力。同时演示了用于二元卷积神经网络的堆叠式黑磷晶体管阵列，其能效达586.56 TOPS W⁻¹，计算密度达52.88 TOPS mm⁻²，性能优于基于硅和忆阻器的电路，凸显了其在下一代电子系统中的潜力。相关论文发表在《nature physics》上。