Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Снимок прототипа транзистора. Показан участок шириной около 2,6 микрометра (фото с сайта rochester.edu).
Модель баллистического транзистора. В зависимости от приложенного поля электрон (обозначен на схеме жёлтым шариком) будет двигаться к одному или к другому выводу, и на выходе будет получаться сигнал "1" или "0" (иллюстрация с сайта rochester.edu).
На снимке некоторые из исследователей, работающих над BDT: Мартин Маргала (Martin Margala), Йонатан Шапир (Yonathan Shapir), Пол Ампаду (Paul Ampadu) и Марк Фельдман (Marc Feldman) (фото с сайта rochester.edu)

Баллистический транзистор играет электронами в атомный бильярд

Ключевые слова:  периодика, транзистор

Опубликовал(а):  Кушнир Сергей Евгеньевич

28 ноября 2006

В погоне за скоростью компьютеров учёные часто направляют усилия на совершенствование базового кирпичика точной техники - транзистора. Как правило, их разработки - это улучшение прежних устройств. Но с появлением транзистора нового типа в сфере высоких технологий скоро может произойти настоящая революция.

Специалисты из университета Рочестера (University of Rochester) объявили о создании баллистического транзистора - устройства, которое должно стать прибором нового поколения.

По словам участника разработки Квентина Дайдука (Quentin Diduck), благодаря нововведению для компьютерной техники станут доступны скорости, измеряемые терагерцами.

Как говорит учёный, предыдущие разработки предлагали различные модификации дизайна уже существовавших моделей, но на этот раз было предложено нечто принципиально новое.

В основе прибора - полупроводниковый материал, в котором электроны находятся в состоянии двумерного электронного газа. Внутри этого полупроводника электроны в таком состоянии движутся без столкновений с атомами примесей, которые могли бы ухудшить работу транзистора.

Принцип действия баллистического транзистора (точнее он называется баллистический транзистор с отклоняющим полем - ballistic deflection transistor, BDT) основан на отклонении электрическим полем отдельных электронов, которые перемещаются, по словам разработчиков, "будто бы в атомном бильярде".

Кроме того, как говорят создатели, преимущество BDT по сравнению с обычным транзистором в том, что нет надобности управлять электронами "грубой силой" - достаточно подтолкнуть их "на входе" в нужную сторону, а дальше они будут "бесплатно" перемещаться "за счёт инерции" в требуемом направлении.

Здесь первоначально движение электрона происходит по прямой линии и отклоняется в одну или в другую сторону приложенным полем. Затем он движется в одном из двух направлений: в одном случае "на выходе" будет сигнал, условно принятый за "0", в другом - за "1". Как это происходит, вы можете посмотреть в видеоролике (файл WMV; 3,14 мегабайта).

Предложенный вариант устройства должен выделять существенно меньше тепла и работать намного быстрее. Ведь в нём происходит непрерывный поток электронов, которые не останавливаются, как это происходит в обычных давно существующих транзисторах, ведь в них именно на это тратится очень много энергии. Так что вдобавок ко всему можно сказать, что движение электронов в BDT будет если и не совсем бесплатным, то уж точно очень дешёвым.

Более того, повышение температуры не только создаёт проблемы, связанные с безопасностью техники, но и изменяет вольт-амперные характеристики полупроводниковых материалов. При создании приборов на основе полупроводников их разработчикам постоянно приходилось учитывать этот факт, но теперь, похоже, это будет уже не такой значительной трудностью. BDT - достаточно современное устройство, и для его создания требуются передовые нанотехнологии, которые были недоступны ещё несколько лет назад. Но пока что разработка очень далека от промышленного внедрения, хотя она, безусловно, представляется чрезвычайно полезной и перспективной. Именно по этой причине исследовательская группа, занимающаяся BDT, получила грант от американского Национального научного фонда США (National Science Foundation) на сумму в ,1 миллиона.


В статье использованы материалы: MEMBRANA: Идеи. Люди. Технологии.



Комментарии
Идея по истене грандиозна
Но мне как патриоту очень обидно что она пренадлежит не нашей стране
абалаков, 03 января 2011 05:07 
В журнале "наука и жизнь" в 60-х (точно не помню) была статья
про ПНЕВМОНИКУ-логические
би(три)нарные струйные схемы.
Рабочая среда газ/жидкость.

О работе: приличный курсовик.

О подходе: еще профессор Выбегалло доказал(не желая того), что жлобство и интересы социума(начиная с образования)-"две вещи несовместные". А дворняжка не может управлять стадом, увы...

О жизни: Адольфа бы сюда...
Юнусов Иван Сергеевич, 17 апреля 2014 06:55 
а как сейчас обстоят дела с модернизацией компьютеров?

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Проба пера
Проба пера

Крабовый панцирь побеждает грязную нефть
Химики МГУ разработали уникальную люминесцентную методику определения маркеров «грязной нефти» (дибензотиофенов) с использованием селективной сорбции в оптически прозрачных материалах на основе сшитых гелей хитозана.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Броуновское движение скирмионов.Растягиваем графен правильно. Красное вино, кофе и чай помогают создавать материалы для гибкой носимой электроники. Металлическая природа кремния и углерода.

К 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире
Эксперты отметили рост числа научных публикаций отечественных ученых и сообщили, что к 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире по публикационной активности.
27 – 29 ноября в рамках юбилейных мероприятий Химического факультета МГУ и торжественной церемонии закрытия Международного года Периодической таблицы химических элементов эксперты подвели итоги 2019 г.

Константин Жижин, член-корреспондент РАН: «Бор безграничен»
Наталия Лескова
Беседа с К.Ю. Жижиным, заместителем директора Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова по научной работе, главным научным сотрудником лаборатории химии легких элементов и кластеров.

Мембраны правят миром
Коллектив авторов, Гудилин Е.А.
Ученые МГУ за счет детального изучения структурных и морфологических характеристик материалов на основе оксида графена и 2D-карбидов титана, а также моделирования их свойств, улучшили методы создания мембран для широкого круга практических применений.

Лекция про Дмитрия Ивановича и Наномир на Фестивале науки
Е.А.Гудилин и др., Фестиваль науки
В дни Фестиваля науки «NAUKA 0+» на Химическом факультете МГУ ведущие ученые познакомили слушателей с самыми современными достижениями химии. Ниже приводится небольшой фоторепортаж 1 дня и расписание лекций.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.