Image
10.7.2014 0 Comments

Elektrónka vracia úder: Malý 460 GHz tranzistor NASA by raz mohol nahradiť kremíkový MOSFET

V 40. a 50. rokoch minulého storočia bola výpočtová technika vybavená elektrónkami - veľkými, horúcimi a neohrabanými zariadeniami pripomínajúcimi žiarovky. To bol aj dôvod, prečo jeden z prvých počítačov ENIAC mal hmotnosť vyše 27 ton a spotreboval viac energie ako menšie mesto.

Neskôr boli elektrónky nahradené pravdepodobne najväčším vynálezom všetkých čias - tranzistormi, ktoré umožnili vytvorenie menších, rýchlejších, lacnejších a spoľahlivejších počítačov.

elektronky.jpg

A teraz sa rýchlo presuňme späť do roku 2014., keď sa kremíkové tranzistory už blížia k svojim fyzikálnym limitom. Nemôžu sa už ďalej zmenšovať a nemôžu pracovať na frekvenciách vyšších ako niekoľko gigahertzov. Možno práve preto sa výskumné stredisko NASA Ames Research Center „vracia do budúcnosti" svojím novým vákuovým tranzistorom - elektrónkou s nanorozmermi, ktorá dosahuje frekvenciu až 460 GHz.

Pôvodná elektrónková trióda, základný kameň prvých počítačov, sa skladala z troch samostatných prvkov, umiestnených v sklenej banke. Uprostred bola katóda, ktorá emitovala elektróny, okolo nej riadiaca mriežka a z vonkajšej strany anóda. Napätie na mriežke spôsobovalo, že vo vákuu elektróny voľne prúdili od katódy k anóde. V podstate tak isto fungujú dnešné polovodičové tranzistory.

triode_diagram.jpg

Tím výskumníkov z NASA však už niekoľko rokov pracuje na tranzistore s vákuovým kanálom, čo je v podstate elektrónka, ktorá môže byť vyrobená s použitím konvenčnej technológie CMOS. Tranzistory s vákuovými kanálmi však na rozdiel od klasických elektrónok nepotrebujú na emitovanie elektrónov zdroj tepla. A dôležité je, že vlastne nevyžadujú ani vákuum, namiesto neho sa použije hélium, ktoré je dostatočne riedke, takže jeho atómy nebránia prúdeniu elektrónov.

vacuum_channel_transistor.jpg

Takéto tranzistory s vákuovými kanálmi sú na prekvapenie realizovateľné, a to s využitím existujúcich postupov, a v budúcnosti by mohli poslúžiť ako náhrada súčasných MOSFET. Počas testovania takýto tranzistor pracoval na frekvencii 460 GHz, čo je 10-krát viac ako v prípade dnešných tranzistorov na báze kremíka. Zatiaľ však bol zhotovený len jediný vákuový tranzistor, pred vedcami teda stojí úloha vytvoriť ich veľký počet na jedinom čipe. Tím z NASA sa o svojich šanciach vyjadruje vcelku pozitívne.

Zdroj: extremetech.com


Nechajte si posielať prehľad najdôležitejších správ emailom

Mohlo by Vás zaujímať

Technológie

Budúcnosť bezdrôtového nabíjania. Ossia Cota sa postará o všetku elektroniku v celom dome

19.01.2017 00:30

Spoločnosť Ossia pútala pozornosť návštevníkov svojou pôsobivou demonštráciou už na vlaňajšom veľtrhu CES. A inak to nebolo ani v tomto roku. Bezdrôtová technológia Cota pozostáva z vysielača, prijím ...

Technológie 1

Spreje na vypínanie génov umožnia geneticky zlepšovať rastliny bez zmeny DNA

18.01.2017 00:40

Ak sa vám nepáči farba niektorých kvetov v záhrade, možno ju jedného dňa budete môcť zmeniť jednoduchým postriekaním sprejom, ktorý vypne ich určité gény. Poľnohospodári môžu takéto postreky na vypín ...

Technológie

DeepStack – umelá inteligencia, ktorá vďaka intuícii porazí v pokeri aj profesionálnych hráčov

16.01.2017 00:25

Roboty hrajúce poker nie sú úplná novinka, no tím vedcov z kanadskej Albertskej univerzity, Karlovej univerzity a ČVUT (České vysoké učení technické) položil latku trochu vyššie. V dokumente (PDF) uv ...

Žiadne komentáre

Vyhľadávanie

Kyocer TASK

Najnovšie videá