Вакуумный транзистор сможет преодолеть рубеж 1 терагерц

Вакуумный транзистор сможет преодолеть рубеж 1 терагерц

Во второй половине 20 века кремниевые транзисторы (MOSFET) всецело заменили радиолампы в электронных устройствах. Это в полной мере конечно, учитывая бессчётные преимущества полупроводников: миниатюрность, низкая стоимость, эффективность, прочность, надёжность, и самое основное — действенный техпроцесс химического вытравливания транзисторов в интегральных схемах. Разработка разрешила создавать чипы с миллиардами транзисторов.

С годами они становились всё меньше, расстояние между стоком и истоком уменьшалось, за счёт чего росла производительность электроники (закон Мура).
Смотрите кроме этого: Fujin — вакуумный очиститель для зеркальных фотоаппаратов

Обладателям зеркальныхкамердолжна быть знакома неприятность с попаданием на сенсор устройства разного мусора, пыли либо песка. В большинстве случаев для очистки для того чтобы рода загрязнений употребляются груши и ватные палочки с кисточкой. Японская компания IPP представила Fujin — особый вакуумный очиститель для зеркальных фотоаппаратов, что выглядит как простой объектив.

  По окончании крепления Fujin ккамере , вам необходимо сделать пара фотографий, наряду с этим пыль и вся грязь с сенсора будут счищены под действием потока воздуха. Цена данного устройства образовывает всего $34.

Несмотря все перечисленные недочёты, электронные лампы владеют определёнными преимуществами перед транзисторами: сам по себе вакуум — это лучшая среда для передачи электрона, чем жёсткое тело, где появляются помехи из-за столкновения электронов с атомами материала, искажения и шумы. К тому же, радиолампы более устойчивы к радиационным повреждениям.В случае если в простых транзисторах применять вакуум, то удалось бы совместить преимущества обеих разработок.

Теоретически, вакуумный транзистор может трудиться на терагерцовых частотах, на порядок стремительнее существующих кремниевых аналогов. Сотрудники исследовательского центра NASA Ames в далеком прошлом экспериментируют в этом направлении.

Им удалось добиться достаточно многообещающих результатов, пишет IEEE Spectrum.Кремниевые микросхемы подошли к физическим пределам миниатюризации, и по сей день рассматривается пара направлений предстоящего развития разработки: углеродные нанотрубки, графен, нанопровода и проч. Вакуум-канальный транзистор (vacuum-channel transistor) дополняет данный перечень.В радиолампе электронная нить, похожая на нить в лампе накаливания, нагревает катод до таковой степени, что тот испускает электроны.

Такая конструкция — обстоятельство низкой надёжности и высокого энергопотребления радиоламп, каковые довольно часто выгорают. Но в вакуум-канальном транзисторе отсутствует нить накаливания, и катод не требуется нагревать.

В случае если устройство сделать миниатюрного размера, то делается вероятна автоэлектронная эмиссия под действием внешнего электрического поля без предварительного возбуждения электронов.Проблему с наличием чистого вакуума под давлением инженеры NASA Ames решили, сократив расстояние между анодом и катодом так, что оно делается меньше, чем протяженность свободного пробега электрона, перед тем как он столкнётся с молекулой газа. При обычном атмосферном давлении протяженность свободного пробега электрона образовывает около 200 нм.

А вдруг применять гелий, то она возрастает до 1 мкм. При достаточно низком напряжении у электронов не хватит энергии, дабы ионизировать гелий, так что деградации катода не происходит.В прототипе вакуумного транзистора NASA Ames для управления транзистором употребляется обычный затвор из диоксида кремния, как в MOSFET.«Не смотря на то, что отечественная работа до тех пор пока находится на ранней стадии, мы думаем, что сделанные нами улучшения в конструкции вакуум-канальных транзисторов смогут когда-нибудь оказать большое влияние на электронную индустрию, в особенности в приложениях, где серьёзна производительность, — пишут исследователи. — Отечественный первый прототип трудится на частоте 460 гигагерц, это приблизительно на порядок выше, чем лучший кремниевый транзистор».Инженеры считают, что именно вакуумный транзистор первым сможет преодолеть предел 1 терагерц.Действительно, нужно будет решить пара неприятностей, а также с энергопотреблением.

Вакуумный транзистор NASA Ames трудится от напряжения 10 вольт. Необходимо ещё и отыскать метод размещения множества вакуумных транзисторов на одной микросхеме.

Случайная статья:

Smosh- My Pet Pikachu (Перевод DiArt TV)


Похожие статьи:

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Обсуждение закрыто.