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



Ohodnoťte článok:
 
 
 

24 hodín

týždeň

mesiac

Najnovšie články

Ob­le­če­nie s aero­gé­lom vás ochrá­ni pred extrém­ne níz­ky­mi tep­lo­ta­mi. Aj -200 °C
Patríte k milovníkom zimných športov, ktorých od vykonávania obľúbenej činnosti neodradí ani drsné počasie? Potom vás istotne zaujme nový druh oblečenia, vybavený špeciálnou aerogélovou vrstvou. čítať »
 
GoP­ro uká­zal ďal­šie úžas­né vi­deo na­to­če­né je­ho no­vým dro­nom Kar­ma
Spoločnosť GoPro vydala video so zábermi zachytenými pomocou jej ohláseného nového dronu Karma. Americký freestylový lyžiar Bobby Brown a jeho priatelia ho vyskúšali v Aspene v Colorade. čítať »
 
Kin­gston zís­ka­va ak­vi­zí­ciou tech­no­ló­gie USB a ak­tí­va Iron­Key
Kingston Digital, Inc., dcérska spoločnosť Kingston Technology Company, Inc., najväčšieho nezávislého výrobcu pamäťových produktov na svete, oznámila, že akvizíciou získala technológie USB a aktíva spoločnosti IronKey zo skupiny Imation Corp. (NYSE: IMN). čítať »
 
Goog­le Car­dboard sa pre­me­ní na čo­si so­fis­ti­ko­va­nej­šie
Ak ste doteraz nad virtuálnou realitou v podobe kartónovej škatule Google Cardboard iba posmešne krútili hlavou, možno vás poteší správa, že spoločnosť plánuje na poli virtuality urobiť ďalší krok. čítať »
 
Po­zor na vý­ber káb­la USB-C. Nes­práv­ny to­tiž mô­že zni­čiť va­še za­ria­de­nie
Jedna z najväčších technologických noviniek uplynulého roka bol konektor USB Type-C. Prináša totiž prísľub, že sa môže stať jedinou vecou, ktorú použijeme na pripojenie našich zariadení, počnúc od monitorov cez telefóny až po počítače. čítať »
 
Fu­jit­su us­ku­toč­ni­lo bez­drô­to­vý pre­nos re­kor­dnou rých­los­ťou 56 Gb/s
Spoločnosť Fujitsu a Tokijský technologický inštitút dosiahli spojeným úsilím nový rekord v rýchlosti bezdrôtového prenosu. čítať »
 
No­vý mo­dem NA­SA bu­de pre­ná­šať dá­ta 100-krát rých­lej­šie než rá­dio­vé sig­ná­ly
NASA v rámci projektu Laser Communications Relay Demonstration (LCRD) vyvíja prvý modem, ktorý bude obsahovať optickú technológiu, umožňujúcu výrazne rýchlejšiu komunikáciu medzi kozmickou loďou a pozemnou stanicou. čítať »
 
Vi­deo s oku­liar­mi Ho­lo­Lens: tak­to bu­de­me sle­do­vať špor­to­vé zá­pa­sy
Cez víkend mali Američania veľký sviatok. V nedeľu sa na kalifornskom štadióne uskutočnilo finále jubilejného 50. Super Bowlu. čítať »
 
 
 
  Zdieľaj cez Facebook Zdieľaj cez Google+ Zdieľaj cez Twitter Zdieľaj cez LinkedIn Správy z RSS Správy na smartfóne Správy cez newsletter