通常情況下,，電腦芯片由電子元件組成,，總是做同樣的事情,。然而未來更多靈活性的芯片將成為可能。新類型的自適應(yīng)晶體管可以在運行期間動態(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)域開辟了全新的機會,。

　　為了實現(xiàn)這一目標,，維也納大學(xué)（TU Wien）的科學(xué)家們沒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電極使用使我們有可能創(chuàng)造出一個新元件的原型,，可能會開創(chuàng)芯片技術(shù)的新時代。

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

　　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操縱。研究人員用一根極細的鍺線,，通過極其干凈的高質(zhì)量接口連接兩個電極,。在鍺段上方放置了一個像傳統(tǒng)晶體管中的門電極。這種晶體管還有一個控制電極,，它被放置在鍺和金屬的界面上,。它可以動態(tài)地對晶體管的功能進行編程。

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

　　例如，通過這種方式,，一個NAND門可以被切換成NOR門,。在未來，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個晶體管的算術(shù)運算,，由于這種適應(yīng)性的提高，用24個晶體管就可以實現(xiàn),。通過這種方式,，電路的速度和能源效率也可以大幅提高。