Plummy News Свежие новости всего мира
Новый тип транзистора может проложить путь для создания быстрых вычислительных устройств, которые будут потреблять весьма мало энергии, в том числе смарт-сенсорные сети и имплантированные медицинские устройства.
Именуемое как туннельный полевой транзистор (TFET), новое устройство использует квантово-механическое туннелирование электронов через сверхтонкий энергетический барьер для обеспечения высокого тока при низком напряжении.
Туннельные полевые транзисторы считаются потенциальной заменой для нынешних КМОП-транзисторов, так как производители устройства ищут способ продолжить сокращение размера транзисторов и уплотнить больше транзисторов на данной площади. Основной задачей, стоящей перед современной чип-технологией, является то, что с уменьшением размера мощность, необходимая для работы транзисторов, не уменьшается тоже.
Результаты можно увидеть на батареях, которые истощаются быстрее, и увеличении тепловыделения, которое может повредить нежные электронные схемы. Различные новые типы архитектуры транзистора, используя иные материалы, чем стандартный кремний, изучаются с целью преодоления проблемы энергопотребления. Вполне возможно, что уже в скором времени обслуживание кондиционеров станет проще, а сами они будут более надежными, как только перейдут на новую электронику для снижения энергозатрат.
» Этот транзистор был ранее разработан в нашей лаборатории для замены MOSFET-транзисторов в логических приложениях и для решения вопросов питания», — говорит Bijesh Rajamohanan, ведущий автор и аспирант в Penn State . «В этой работе мы пошли на шаг вперед и показали способность работать на высоких частотах, удобных для приложений, где вопросы питания имеют решающее значение. Например, обработка и передача информации с устройств, имплантированных внутри человеческого тела».
Для имплантированных устройств, генерирующих слишком много энергии и тепла, возможно повреждение тканей, а осушение аккумулятора требует частой замены.
Исследователи во главе с Suman Datta, профессором электротехники, настроили состав материала из арсенида индия-галлия / арсенида сурьмы-галлия так, что энергетический барьер был близок к 0 или прерывистому разрыву, что позволило электронам прокладывать туннель через барьер, когда нужно. Для улучшения амплификации, исследователи переместили все контакты в одну плоскость на верхней поверхности вертикального транзистора.
Команда исследователей из Пенсильванского Университета, Национального Института Стандартов и Технологий, а также производитель специальных пластин IQE, совместно представили свои выводы на «International Electron Devices Meeting» в Вашингтоне. Это устройство было разработано в рамках более широкой программы под эгидой Национального Научного Фонда.
Иван Петров
