Вход |  Регистрация
 
 
Время электроники Пятница, 2 декабря
 
 


Это интересно!

Новости

Минпромторг выделил 7,5 млрд на "черные ящики" для автомобилей


Обзоры, аналитика


Интервью, презентации

Ранее

«Живой» микроробот будет определять, чем болен человек

Инженеры разрабатывают экспериментальную модель крошечного робота, который будет вести себя как живое существо. Предполагается, что он сможет определять внутренние болезни человека.

Виброруль с GPS спасет водителей в случае опасности

Специалисты AT&T Labs испытали оригинальное вибрирующее рулевое колесо, которое заменяет звуковые и визуальные команды GPS-навигатора. Новое устройство позволяет не отвлекать внимание от дороги и повышает безопасность вождения.

Найдено идеальное средство для защиты от электромагнитных помех

Европейские исследователи из Словакии и Испании создали устройство, которое позволяет скрыть статическое магнитное поле объекта. Изобретение может найти широкое применение в военном деле и медицине.

 

3 апреля 2012

Созданы энергоэффективные туннельные полевые транзисторы

Исследовательская команда двух университетов в США достигла существенных успехов на пути создания полевых транзисторов с квантовым туннелированием (TFET).

И

сследователи из Университета Нотр-Дам и Университета штата Пенсильвания объявили, что достигли существенного успеха в разработке туннельных полевых транзисторов (TFETs) — полупроводниковых устройств, которые используют некоторые особенности поведения электронов на квантовом уровне.

Исследователи из Университета Нотр-Дам и Университета штата Пенсильвания объявили о прорыве в разработке туннельных полевых транзисторов. Фото Университета Нотр-Дам.

Транзисторы являются строительными блоками электронных устройств, и большая часть роста вычислительной мощности компьютеров за последние 40 лет обусловлено увеличением количества транзисторов, которые могут быть размещены на подложке кремниевого кристалла. Но этот рост (описанный законом Мура), даже в условиях современных нанотехнологий, может скоро подойти к концу.

Многие специалисты, работающие в полупроводниковой индустрии считают, что эта отрасль быстро приближается к физическим пределам миниатюризации транзисторов, поскольку характерные размеры последних становятся всё ближе к размерам атомов, из которых они состоят. Основной проблемой современных полевых транзисторов является наличие тока утечки, ведущего к выделению избыточного тепла из миллиардов расположенных в непосредственной близости транзисторов. Ток же утечки, как правило, обусловлен паразитным туннелированием электронов сквозь очень узкие, близкие к атомарным размерам, барьерам.

Последние достижения в университетах в Нотр-Дам и в штате Пенсильвания, которые являются партнерами по Институту наноэлектроники (Midwest Institute for Nanoelectronics Discovery, далее MIND), показывают, что TFET-транзисторы могут дать один из путей к решению этих проблем, обеспечивая сравнимую с современными КМОП-транзисторами производительность, но при этом позволяют создавать устройства с гораздо более высокой энергоэффективностью.

Они делают это, пользуясь возможностью электронов проходить по «квантовому туннелю» через тонкие слои твердых тел, с эффектом, который на обывательском уровне воспринимается как волшебство, но на квантовом уровне это соответствует нормальному поведению электронов.

Как говорит Алан Сибуг (Alan Seabaugh), профессор электротехники в Нотр-Дам, транзистор сегодня действует так же, как плотина с подвижнымы воротами. Ему вторит Франк Фрайманн (Frank M. Freimann), директор MIND: «Скорость, с которой течёт вода, как и сила тока транзистора, зависит от высоты ворот. В туннельных транзисторах у нас есть новый вид ворот, через которые может течь больше тока. Мы электрически регулируем толщину ворот и можем включить и выключить ток».

«Электронные туннельные компоненты имеют долгую историю коммерциализации, — добавляет Алан Сибуг. — Очень вероятно, у вас уже есть более миллиарда таких компонентов в устройствах флэш-памяти. Ведь принцип квантово-механического туннельного транзистора уже используется для устройств хранения данных».

Хотя TFET-транзисторы всё ещё уступают по энергетической эффективности современным транзисторам, результаты исследований, полученные в декабре 2011 г в Пенсильвании и в марте 2012 г. в Нотр-Дам, демонстрируют достигнутые улучшения в управлении током туннельного транзистора и ещё больше достижений ожидается в скором времени.

«Наши разработки базируются на поиске правильного сочетания полупроводниковых материалов, необходимых для создания таких устройств, — говорит Суман Датта (Suman Datta), профессор электротехники Университета штата Пенсильвания. — Если мы добъёмся успеха, то наш результат будет существенным фактором для создания маломощных интегральных схем. Это, в свою очередь, расширит возможности устройств с автономным питанием, которые в сочетании с эффективными аккумуляторами могут обеспечить режим активного мониторинга здоровья, окружающей среды, и имплантируемых медицинских устройств».

Еще одно преимущество туннельных транзисторов в том, что для их применения вместо существующих компонентов не требуется значительных изменений в полупроводниковой промышленности. Большая часть существующих схемных решений и производственной инфраструктуры останутся такими же.

Источник: ScienceDaily

Читайте также:
Toshiba на пути к новой флэш памяти
На пути к милливольтной электронике

Оцените материал:

Комментарии

0 / 0
0 / 0

Прокомментировать







 
 
 




Rambler's Top100
Руководителям  |  Разработчикам  |  Производителям  |  Снабженцам
© 2007 - 2016 Издательский дом Электроника
Использование любых бесплатных материалов разрешено, при условии наличия ссылки на сайт «Время электроники».
Создание сайтаFractalla Design | Сделано на CMS DJEM ®
Контакты