0

scientists were able to “cross” a field effect transistor with a vacuum electron tube

1In the first half of the 20th century, within each radio and TV were vacuum tubes. The size of these electronic devices have ranged very widely, but in any case, they seem huge mastodons compared to MOSFETs, shining their abilities in modern digital electronics. However, capabilities of existing field-effect transistors are also limited, и инженеры все больше и больше начинают сталкиваться с ограничениями, накладываемыми фундаментальными законами физики, при попытках дальнейшего уменьшения размеров транзисторов и улучшения их электрических характеристик. Поэтому множество исследовательских групп работают над созданием альтернативных типов транзисторов из графена, углеродных нанотрубок и других материалов, которые могут стать основой энергосберегающих и высокопроизводительных чипов нового поколения. Но одна из таких групп пошла по совершенно иному пути, созданный ими транзистор с вакуумным каналом является помесью традиционного полевого транзистора и электронной вакуумной лампы, что позволяет ему демонстрировать превосходные электрические и скоростные характеристики.

Исследователь Чжин-Ву Ен (Jin-Woo Han) и Меия Меияппэн (Meyya Meyyappan), руководитель исследовательской группы из Исследовательского центра НАСА имени Эймса, пишут: “Мы работали на протяжении нескольких лет, разрабатывая структуру транзисторов с вакуумным каналом, в которых совместились все положительные черты полевых транзисторов и электронных вакуумных ламп. Наши исследования находятся пока еще на ранней стадии, но созданные нами опытные образцы транзисторов демонстрируют целый ряд превосходных характеристик, что указывает на их огромный потенциал для электроники будущего”.

according to the researchers, вакуум во многом выигрывает по сравнению с полупроводниками, когда дело касается переноса через него электрического потенциала. “Электроны беспрепятственно перемещаются через пустоту вакуума, не страдая от столкновения с атомами материала, приводящим к рассеиванию в виде тепла некоторого количества энергии электронов. Вакуум не подвержен воздействию ионизирующего излучения, высокой температуры, он не производит собственных тепловых шумов и не подвержен разрушениям под влиянием механических воздействий”.

Опытные образцы транзисторов с вакуумным каналом смогли работать на частотах порядка 460 гигагерц, which is approximately 10 times more, чем скорость наилучших образцов полупроводниковых кремниевых транзисторов. Это делает вакуумные транзисторы идеальными кандидатами на применение в электронных устройствах, работающих в терагерцовом диапазоне, в диапазоне электромагнитных волн, лежащем между микроволновым и инфракрасным диапазонами. “Терагерцовый диапазон еще не освоен людьми из-за того, что обычные полупроводниковые приборы не в состоянии ни генерировать, ни детектировать электромагнитные волны такой частоты. But, благодаря нашим вакуумным транзисторам все возможности, предоставляемые терагерцовым диапазоном, могут поступить в распоряжение людей, открывая дорогу новым медицинским системам, системам безопасности, детектирования различных химических веществ и многому другому”.

Ученые прогнозируют, что им потребуется еще немало времени для того, чтобы привести разработанную ими технологию до уровня промышленного производства. Но после этогоможно будет ожидать появлениявакуумнойэлектроники нового поколения, которая будет обладать множеством интересных и уникальных возможностей”.






Leave a Reply

Your email address will not be published.