Авторизация


На главнуюКарта сайтаДобавить в избранноеОбратная связьФотоВидеоАрхив  
Транзистор из графита
Источник: Яндекс картинки
10:20 / 16.05.2016

"Мексиканская шляпа" устремляет плотность электронов в бесконечность
Авторы статьи, ученые из МФТИ, Физико-технологического института РАН и университета Тохоку (Япония) предложили новую конструкцию туннельного транзистора на основе двухслойного графена и с помощью моделирования доказали, что этот материал является идеальной платформой для низковольтной электроники

Ученые разработали новый тип транзистора на основе двухслойного графена и с помощью моделирования доказали, что он обладает рекордно низким энергопотреблением по сравнению с существующими аналогами, говорится в статье, опубликованной в журнале Scientific Reports.

Важнейшим следствием снижения энергопотребления транзисторов является возможность увеличить тактовую частоту процессоров. Согласно результатам расчетов, она может вырасти на два порядка. Эти рекорды возможны благодаря необычной зависимости энергии электрона от импульса в двухслойном графене, которая по внешнему виду напоминает мексиканскую шляпу.

“Дело здесь не столько в том, чтобы сэкономить электричество - электроэнергии у нас хватает. При меньшем энергопотреблении электронные компоненты меньше нагреваются, а значит, могут работать с более высокой тактовой частотой - не один гигагерц, а, например, 10 или даже 100”, - говорит ведущий автор исследования, заведующий Лабораторией оптоэлектроники двумерных материалов и преподаватель кафедры общей физики МФТИ Дмитрий Свинцов.

Создание транзисторов, способных переключаться при малых напряжениях (менее 0,5 вольт) является одной из серьезнейших проблем современной электроники. Наиболее перспективными кандидатами для решения проблемы являются туннельные транзисторы.

В отличие от классических транзисторов, где электроны «перепрыгивают» через энергетический барьер, в туннельных транзисторах электроны через барьер «просачиваются» благодаря квантовому эффекту туннелирования. Однако в большинстве полупроводников туннельный ток очень мал, и это не позволяет использовать туннельные транзисторы на их основе в реальных схемах.

Авторы статьи, ученые из МФТИ, Физико-технологического института РАН и университета Тохоку (Япония) предложили новую конструкцию туннельного транзистора на основе двухслойного графена и с помощью моделирования доказали, что этот материал является идеальной платформой для низковольтной электроники.

При оптимальных условиях графеновый транзистор может менять силу тока в цепи в тридцать пять тысяч раз при колебании напряжения на затворе всего в 150 милливольт.

“Это означает, что транзистор требует меньше энергии для переключения, меньше энергии требуют микросхемы, меньше выделяется тепла, нужны менее мощные системы охлаждения, а тактовую частоту можно повысить, не опасаясь, что избыточное тепло разрушит микросхему”, - говорит Свинцов.



Комментарии:

Для добавления комментария необходима авторизация.