2021/03/04, 16:14
Срочно:
ГлавнаяНовостиНовые транзисторы предлагают высокую производительность при низком напряжении
Новые транзисторы предлагают высокую производительность при низком напряжении

Новые транзисторы предлагают высокую производительность при низком напряжении

 




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

Оцени материал:
Яндекс.Метрика