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

Sprievodca výberom grafickej karty GeForce na hranie

13.12.2019 06:45

Špeciálny projekt Grafické karty testujeme so železnou pravidelnosťou. Ani tento rok nám žiadna neunikla. Čiastkové testy jednotlivých modelov sú však jedna vec a ucelený prehľad druhá vec. Obzvlášť ...

Technológie

V pretekoch dronov bojovali proti sebe programátori a piloti

12.12.2019 00:10

Nedávno sa v starej tlačiarni novín v Austine uskutočnila nezvyčajná súťaž dronov. Gabriel Kocher, známy z profesionálnej ligy Drone Racing League, sedel za sieťou, na očiach mal videookuliare a riadi ...

Technológie 1

Virtuálna a rozšírená realita zásadne zmenia spôsob, akým pracujeme. Pripravte sa na to

09.12.2019 00:15

Podľa nedávneho výskumu spoločnosti PwC širšie zavádzanie technológií rozšírenej reality (augmented reality – AR) a virtuálnej reality (VR) prinesie do roku 2030 svetovej ekonomike 1,5 bilióna libier. ...

Žiadne komentáre

Vyhľadávanie

Najnovšie videá