Радиолоцман Электроника en
расширенный поиск +
  

27-11-2018

Решение для наночипов следующего поколения придет из воздуха

Michael Quin

Мельбурнский королевский технологический университет, Австралия

Согласно новым исследованиям, секретным ингредиентом для более мощной электроники следующего поколения может быть воздух

Исследователи из RMIT (Мельбурнский королевский технологический университет) создали новый тип транзистора – строительный блок всех электронных устройств. Вместо электрических токов, идущих через кремний, в этих транзисторах электроны проходят через узкие воздушные промежутки, где они могут перемещаться беспрепятственно, как в космосе.

В новом бескремниевом транзисторе электроны пролетают через наноразмерный воздушный промежуток между двумя металлическими электродами
В новом бескремниевом транзисторе электроны пролетают через
наноразмерный воздушный промежуток между двумя металлическими
электродами.

Устройство, представленное в журнале Американского химического общества Nano Letters, полностью исключает использование любого полупроводника, что делает его более быстрым и менее подверженным нагреванию.

По словам ведущего автора исследования, кандидата наук Группы микросистемных исследований RMIT Шрути Нирантар (Shruti Nirantar), эта перспективная концепция может революционизировать электронику.

Шрути Нирантар
Шрути Нирантар.

«Каждый компьютер и телефон содержат миллионы и миллиарды электронных транзисторов, сделанных из кремния, но эта технология приближается к своим физическим пределам, когда атомы кремния мешают движению тока, ограничивая скорость и вызывая выделение тепла, – сказала Нирантар. – В наших транзисторах с воздушным каналом ток течет через воздух, поэтому его ничто не тормозит, и нет сопротивления в материале, из-за которого происходит нагрев».

Закон Мура

Мощность компьютерных микросхем – или количество транзисторов, втиснутых на кремниевый кристалл, – в течение десятилетий примерно удваивалась каждые два года. Но этот темп развития, известный как Закон Мура, в последние годы замедлился, несмотря на то, что инженеры изо всех сил пытаются уменьшать размеры транзисторов, которые и так уже стали меньше самых мелких вирусов.

Нирантар считает, что их исследование является перспективным направлением для наноэлектроники и ответом на ограничение кремниевой электроники.

«Эта технология просто означает другой подход к миниатюризации транзистора в попытке поддержать закон Мура еще несколько десятилетий», – сказала Шрути.

Новый путь вперед

Руководитель исследовательской группы доцент Шарат Шрирам (Sharath Sriram) сказал, что проект устраняет серьезный недостаток традиционных транзисторов с твердым каналом – они заполнены атомами, а это означает, что проходящие через них электроны сталкиваются, тормозятся и теряют энергию в виде тепла.

«Представьте, что вы идете по переполненной народом улице, чтобы добраться от точки А до точки Б. Толпа тормозит ваше движение и истощает вашу энергию, – сказал Шрирам. – Путешествие в вакууме, напротив, похоже на пустую автостраду, где вы можете ездить быстрее и тратить меньше энергии».

Но при всей привлекательности и очевидности вакуумной концепции, решения, направленные на увеличение скорости транзисторов, также намного увеличивают их размеры, лишая технологию практической ценности.

«Мы решаем эту проблему, создавая наноразмерные зазоры между двумя металлическими точками. Ширина зазора составляет всего несколько десятков нанометров, что в 50,000 раз меньше толщины человеческого волоса, но этого достаточно, чтобы обмануть электроны, заставив их думать, что они перемещаются через вакуум и воссоздают для себя виртуальное космическое пространство в наноразмерном воздушном промежутке», – сказал он.

Наноразмерное устройство разрабатывается с учетом совместимости с современными промышленными технологиями разработки и производства. Оно также найдет применение в космосе – как электроника, устойчивая к радиации, и как источник электронов для управления и позиционирования «наноспутников».

«Это шаг к захватывающей технологии, целью которой является создание чего-то из ничего, чтобы значительно увеличить скорость электроники и не терять быстрые темпы технического прогресса», – сказал Шрирам.

По теме

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Solution for next generation nanochips comes out of thin air

Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя
Фрагменты обсуждения:Полный вариант обсуждения »
  • Где-то я уже про эту технологию слышал... Ах да! Вакуумные радиолампы! ))) Только это будут нано-лампы. Ещё помнится, нано-лампы предыдущего поколения радиоламп назывались нувисторами. А эти почему-то транзисторами кличут.
  • Не будут, а давно есть. Ещё лет 16-20 назад были опытные образцы логических микросхем на триодах с холодным катодом. Разрабатывались для работы в жёстких радиационных условиях. Размер триода 50х50 микрон. Но дальше опытных образцов не пошло.....
  • Уже давно ходят слухи, что создан комп на основе Бозона Хиггса - эт типа эта частица может находится сразу в двух (типа) состояниях и в неопределённом количестве мест одновременно находится !!! Смешно смотреть на то что сейчас с роботами , с управлением по радиочастоте они там (NASA) пытаются управлять - когда сигнал летит к роботу куеву кучу минут, а то и часов... Налогоплательщики Америки ОЧЕНЬ недовольны как текущим президентом, так и растратой их личных денег на понос + кофе каждые пять минут + никотин - последний пункт можно относить к наркотикам, просто слабохарактерные петухи в правительстве этим дерьмом болеют, поэтому запретить свою немоготу не могут (уроды). Результат - миллиарды долларов на программу "NASA" - которая по сути убогое дерьмо ! Отошёл я чёт от темы, в которой хотел сказать что тот "полудур" который подсунул идею частиц Бозона свои бабки за дурку уже конечно собрал... А те, кто на этой дурке уже комп-то продали - Ну что сказать: как наши менты - на ровном асфальтированном месте бабки зарабатывают. А ЧТО САМОЕ ИНТЕРЕСНОЕ - находятся лохи, которые этому фуфлу верят...
  • Интересно девки пляшут :) А зачем? Зачем изобретать велосипед в эпоху гироскуттеров... Когда появились первые полевики... все дружно вздохнули, вот она... замена лампам, но МЭМС, как известно, всё победит...Я сам , лично, помню, как заступив на дежурство по БЧ-5, за 3-4 часа до выхода парохода, запускал гирокомпАс, что бы он успел набрать обороты, теперь решили сделать лампу, но я не уверен, что без вакуума электроны куда-то долетят :) Ну а больше всего мне нравится "королевский" в названии Австралийского института, да и флаг у них такой же... Ну наглеры дают...
  • Сцука ... точно есть эфирная физика ... скорость электрона в металле ... сантиметры в минуту ... в вакууме - лучше ... но это лучше тянет энергозатраты ... так как это уже не передача энергии спиновым числом ... а энергия на отрыв электрона из металла ... Кому вы имёте мозги ? ОСОБЕННО ПРО ОТСУТСТВИЕ НАГРЕВА ... " Зная, что отношение заряда электрона к его массе в принятых нами условиях — величина постоянная, и выражая скорость в практических единицах (км/сек), получаем: (8-1) Так, если напряжение между электродами U = 100 в, то скорость электрона в конце пути окажется 6 000 км/сек, что, как мы видим, гораздо ниже скорости света (300 000 км/сек). Легко определить и время пролета электрона от катода до анода, зная расстояние d между ними. Известно, что средняя скорость равномерно ускоренного движения vср = v/2. Поэтому время t = d/vcp. Например, если в указанном выше случае d = 1 см (т. е. 10-5 км), то время пролета окажется t = 2d/v ~= 2 • 10-6/6 • 108 = 1/3 • 10-8 сек, т. е. приблизительно 0,003 мксек. Это время оказалось равным периоду радиоволны длиной в 1 м. Итак, поле, которое ускоряет движение электрона, совершает работу, увеличивающую кинетическую энергию электрона. При ударе о поверхность анода кинетическая энергия электрона превращается в тепловую: удары электронов нагревают анод."
  • Зачем понятно-то - электроника, в конкретном случае процессора с максимальной скоростью шины = 100 МГц, уже себя изжили, хочется большей скорости работы, а всё что сейчас предлагают производители: 108 ядер проца (утрирую) и высокоскоростные видеокарты - это маркетинговые хода, рассчитанные на обычного обывателя. А чтобы ему не было с чем сравнить - как только начался выпуск новых процессоров для (компов) сразу же появилась новая винда - без поддержки старого поколения. Поэтому сравнить этот "высокоскоростной" проц не с чем ! Только всякие программы анализа работы процев показывают что внутренняя шина проца как была 100 МГц 10 лет назад, так она и сейчас осталась... А я сравниваю "скорострельность" процев по другому принципу: У меня есть старый добрый Dell D610 (Intel Centrino - вроде так называется, одноядерный) со средним по скорости процем (что-то около 1,9 ГГц) и новый (на котором постоянно работаю - Dell XPS L421x) у него четырёх ядерный I-7 (который почему-то программой "GPUID CPUZ" определяется как I-5, см. файл "CPU.png") , а если поставить на один и второй игру "IGI2" - не единственная, но одна из немногих, которая ещё работает и на хрюше, и на семёрке - то этот "и7" греется как долбаный "и0" !!! А на Dell D610 эта игра на ура - ничего не глючит, проц холодный - не знаете почему ?
  • Что-то у вас слишком старая материнка, конечно развитие процессоров в сторону повышения частоты становилось, но не до такой же степени.
  • Ну не знаю... У меня средненький ноут Асер, вполне меня устраивает, а вот жена писщит, что игрушки у неё не ставятся... Ну так давай чаще, и всё установится...;)
  • А вы скачайте маленькую утилитку "CPU-Z_Setup.exe" и посмотрите в окне "Bus speed" какая у Вас частота шины... Вы наверное удивитесь.
Полный вариант обсуждения »
Новости по теме:
Новости  »
ON Semiconductor предлагает интегральное модульное решение для следующего поколения автомобильных BLDC систем
Форум  »
Обсуждение: NXP представляет микросхемы FM-радиоприемников следующего поколения
Новости  »
Intel представляет технологический процесс следующего поколения с проектной нормой 65 нм
Новости  »
Мобильная платформа Qualcomm Snapdragon 835: захватывающие возможности пользовательского опыта следующего поколения
Форум  »
Обсуждение: 3D Robotics начинает продажи полностью готового к полету БПЛА с автопилотом следующего поколения

При перепечатке материалов с сайта прямая ссылка на РадиоЛоцман обязательна.

Приглашаем авторов статей и переводов к публикации материалов на страницах сайта.

Срезы ↓
антенны Maxtena для приложений GPS (L1, L2), ГЛОНАСС и IRIDIUM
Инновационные антенны Maxtena для приложений GPS (L1, L2), ГЛОНАСС и IRIDIUM
Спиральные и микрополосковые антенны
Осциллограф Rohde Schwarz RTB2002
Осциллограф Rohde&Schwarz RTB2002
Цена: от 128 тыс. руб.
Доставка: Россия
Источник питания Актаком APS-1303
Источник питания Актаком APS-1303
2 LED дисплея, 0…30 В, 0…3 А
Цена: от 9 700 руб.
Доставка: Россия и страны СНГ
Рейтинг@Mail.ru