tubos de vacío de tamaño nanométrico modernos pueden ser una alternativa a los transistores de silicio

Ahora hay algunas dificultades de escala de la tecnología de semiconductores continuos, así como el problema relacionado de aumentar el rendimiento del procesador, sin aumentar la frecuencia de reloj.
Los investigadores del Instituto de Tecnología de California creen que pueden resolver el problema existente mediante la devolución de una tecnología muy antigua. lámparas de vacío, de acuerdo con el investigador Axel Scherer, pueden ser la clave para mejorar el rendimiento del transistor y disminuir el consumo de energía.

trabajar con tubos de vacío. Foto 1922, Technical Systems Diario de Bell
El proyecto, en el que el trabajo Scherer y su equipo, no tiene nada que ver con los tubos electrónicos clásicos - de acuerdo con el equipo, que son aproximadamente 1000 veces más pequeños que los glóbulos rojos humanos, alrededor de 6-8 nm. El principal problema de los procesadores modernos de silicio es un calor importante. La tecnología electrónica está siendo desarrollado por los investigadores de Caltech, la energía liberada es mucho menor que sus homólogos de silicio, que va a resolver el problema de sobrecalentamiento y el efecto túnel.
En contraste con el silicio, que puede ser tanto un conductor y un aislante, dependiendo de cómo se modifica químicamente, Scherer lámpara se puede hacer de una variedad de metales tales como tungsteno, molibdeno, oro y platino.

Las lámparas eléctricas son una opción entre una serie de ideas. Otros enfoques prometedores incluyen materiales exóticos como los nanotubos de carbono, y los interruptores mecánicos, incluso microscópicas.
Scherer no está tratando de inventar el transistor, o sustituir por completo el silicio. Boeing está financiando estos estudios debido a sus potenciales aplicaciones en la industria aeroespacial y la ingeniería aeronáutica, así como el silicio, obviamente, será el estándar durante muchos años. En la tecnología de vacío todavía hay muchos problemas por resolver. Cuando será capaz de iniciar la producción de decenas de miles de procesadores en la base del tubo de electrones en un mes? ¿Cuál es el costo de reemplazar el equipo en la producción y construir un ecosistema? ¿Puede ser organizado lo suficientemente rápido para mantener el ritmo actual, y cómo la tecnología se integrará en las líneas de producción existentes?
tubos de vacío en miniatura podría convertirse en la principal fuerza impulsora de los sistemas de computación en la productividad, pero los costos de producción y los problemas - un gran obstáculo en el camino de la tecnología, que se posiciona competidor de silicio. No hay nanotubos de carbono o grafeno todavía no lo ha hecho, a pesar de su enorme potencial inicial.
El tema de la obra mediante el principio de los tubos de vacío en los chips modernos ya no aparece es la primera vez. lámparas de semiconductores tolera mejor la radiación y pulsos electromagnéticos, por lo que todavía se utilizan en equipos militares, que deben soportar las explosiones de bombas nucleares más cercanos. Por lo tanto, se está desarrollando una nueva generación de tubos de radio Agencia de Defensa estadounidense DARPA.
NASA explorar la posibilidad de que los llamados "transistores de vacío de canal." El tamaño pequeño de la electrónica algo "nanolamp" aún más fácil para crearlos - en contraste con los tubos de radio habituales, sin necesidad de hacer ningún esfuerzo adicional para crear un vacío en el interior del dispositivo. La distancia entre el cátodo y el ánodo es mucho menor que el recorrido libre medio de electrones a la presión atmosférica.
Los científicos creen que los dispositivos nano-vacío será más fácil para ir a trabajar en el rango de los terahercios de semiconductores convencionales. A pesar de que los transistores de estado sólido ya es posible hacerlo funcionar a frecuencias de terahercios anteriormente. De este modo, el prototipo de la corporación Northrop Grumman, realizado en el marco del programa de DARPA terahercios Electrónica en 2014 cruzó este límite. Se utiliza transistores de fosfuro de indio.
través ExtremeTech
Fuente: geektimes.ru/post/276996/