通常情況下，電腦芯片由電子元件組成，總是做同樣的事情。然而未來(lái)更多靈活性的芯片將成為可能。新類(lèi)型的自適應(yīng)晶體管可以在運(yùn)行期間動(dòng)態(tài)切換以執(zhí)行不同的邏輯任務(wù)。這從根本上改變了芯片設(shè)計(jì)的可能性，并在人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，甚至是在0和1以外的更多數(shù)值下工作的邏輯領(lǐng)域開(kāi)辟了全新的機(jī)會(huì)。

　　為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，維也納大學(xué)（TU Wien）的科學(xué)家們沒(méi)有依靠通常的硅技術(shù)，而是依靠鍺。這取得了成功。世界上最靈活的晶體管現(xiàn)在已經(jīng)用鍺生產(chǎn)出來(lái)了。相關(guān)研究成果已被刊登在ACS Nano雜志上。鍺的特殊性能和專用程序門(mén)電極使用使我們有可能創(chuàng)造出一個(gè)新元件的原型，可能會(huì)開(kāi)創(chuàng)芯片技術(shù)的新時(shí)代。

　　晶體管是每個(gè)現(xiàn)代電子設(shè)備的基礎(chǔ)：它是一個(gè)微小的元件，要么允許電流流動(dòng)，要么阻止電流流動(dòng)，取決于是否向控制電極施加電壓。這使得建立簡(jiǎn)單的邏輯電路成為可能，但也有可能建立記憶存儲(chǔ)。電荷如何在晶體管中傳輸取決于所使用的材料。要么有攜帶負(fù)電荷的自由移動(dòng)的電子，要么個(gè)別原子中可能缺少一個(gè)電子，所以這個(gè)地方帶正電。這就被稱為“空穴”，它們也可以在材料中移動(dòng)。

　　在維也納大學(xué)的新型晶體管中，電子和空穴都以一種非常特殊的方式被同時(shí)操縱。研究人員用一根極細(xì)的鍺線，通過(guò)極其干凈的高質(zhì)量接口連接兩個(gè)電極。在鍺段上方放置了一個(gè)像傳統(tǒng)晶體管中的門(mén)電極。這種晶體管還有一個(gè)控制電極，它被放置在鍺和金屬的界面上。它可以動(dòng)態(tài)地對(duì)晶體管的功能進(jìn)行編程。

　　這種設(shè)備結(jié)構(gòu)使其有可能分別控制電子和空穴，這是因?yàn)殒N有一個(gè)非常特殊的電子結(jié)構(gòu)：當(dāng)你施加電壓時(shí)，電流最初會(huì)增加，正如你所期望的那樣。然而，在某個(gè)閾值之后，電流再次減少，這被稱為負(fù)差分電阻。在控制電極的幫助下，研究人員可以調(diào)節(jié)這個(gè)閾值在哪個(gè)電壓上。這導(dǎo)致了新的自由度，可以用它來(lái)賦予晶體管目前所需要的特性。

　　例如，通過(guò)這種方式，一個(gè)NAND門(mén)可以被切換成NOR門(mén)。在未來(lái)，這種智能可以轉(zhuǎn)移到新的晶體管本身的適應(yīng)性上，以前需要160個(gè)晶體管的算術(shù)運(yùn)算，由于這種適應(yīng)性的提高，用24個(gè)晶體管就可以實(shí)現(xiàn)。通過(guò)這種方式，電路的速度和能源效率也可以大幅提高。