香菇也能造芯片?前所未闻,香菇竟是一种神奇的半导体材料!

时间:2025-11-18

据俄亥俄州立大学的一项新研究结果显示,一种用香菇代替硅基,从而架构新型忆阻器的技术成为可能,这种利用可生物降解的基底推进低功耗神经形态硬件研究具有广大前景。

俄亥俄州立大学的研究人员在一项跨越可持续性和神经形态计算前沿的新研究中,利用香菇菌丝体制造出了功能性忆阻器。这些“活体”忆阻器能够进行类似学习的行为,预示着未来计算基质可能具有可生物降解、自我生长和环境友好等特性。

研究人员认为,真菌忆阻器可以作为高频生物电子学的有用接口。

该团队的研究论文概述了一种可重复且低成本的真菌基存储元件的培养和测试方法。这项研究的潜在应用范围广泛,涵盖人工智能硬件到航空航天电子产品等领域,有望成为生物计算机发展史上的一个重要里程碑。

这项研究的核心在于利用蘑菇菌丝体这种分枝状的丝状菌丝网络,它以其结构完整性和生物智能而闻名。在一系列对照实验中,香菇孢子在营养丰富的培养基中培养,直至菌丝体覆盖整个培养皿。菌丝体完全发育后,对其进行脱水处理,形成稳定的盘状结构,然后再进行复水处理,以恢复其导电性。

每个样本都生长出菌丝网络,并与传统电子元件相连。

研究人员将这些重组真菌样本连接到常规电子设备上,并评估其忆阻特性。他们对样本施加一系列电压输入,同时记录不同频率下的电流-电压特性。正如忆阻器理论所预测的那样,真菌基质表现出收缩的磁滞回线,尤其是在低频和高电压下,这表明其电阻状态可变,类似于生物大脑中的突触可塑性。

在 10 Hz、峰峰值为 5 V 的正弦波信号下,样品的忆阻器精度达到了 95%,取得了突出成果。即使在高达 5.85 kHz 的高频下,这些器件仍保持了 90% 的精度,使其成为实时计算应用的理想选择。

当SiC MOSFET桥式电路开关时产生的电流和电压是怎样的?

1701 发布时间:2023-04-26 Apr 26 2023

这里展示的电路图是SiC MOSFET桥式结构的同步式升压电路,在LS开关导通时的示例。电路图中包括SiC MOSFET的寄生电容、电感、电阻,以及HS和LS SiC MOSFET的VDS和ID变化所产生的各处栅极电流(绿色线)。

图片1.png 

ID变化带来的电压变化

 

ID的变化将会产生如下所示的电压公式(1):

图片2.png 

这是因为存在于SiC MOSFET源极的寄生电感中流过ID而产生的电压,由电路图中的(I)引起。这个电压会使电流(I)流过。

 

VDS变化带来的电流变化

 

以HS为例,当SiC MOSFET关断、VDS变化时,Gate-Drain寄生电容CGD中会产生电流ICGD。如电路图所示,这个电流分为Gate-Source寄生电容CGS侧流过的电流ICGD1:(II)-1和栅极电路侧流过的电流ICGD2:(II)-2。当VDS开始变化时,栅极电路侧的阻抗较大,因此大部分ICGD都在CGS侧,此时的ICGD1如公式(2)所示。

图片3.png 

从公式中可以看出,当CGD较大时或CGD/CGS的比值变小时,ICGD1会增加。

 

dVDS/dt和dID/dt既可以为正也可以为负,因此它们产生的电流和电压在导通(Turn-on)和关断(Turn-off)时的极性是不同的。

上一条:未来的微电子设备将会更小、更快、更强? 下一条:意法半导体:与罗姆旗下SiCrystal新签SiC衬底供应协议