Een Nieuw Licht op Basis van Transistor Kan Volledig Veranderen de Manier waarop Chips Werk

A New Light-Based Transistor Could Completely Change the Way Chips Work

Transistors zijn overal—in je computer, auto, telefoon en koelkast—maar ze zijn niet krimpt snel genoeg om onze honger te stillen voor de steeds snellere apparaten. Een nieuw soort van licht-gebaseerde transistor kan slechts vaststellen dat.

In zijn simpelste, een transistor—of field effect transistor, om de microscopische apparaat gevonden, in al uw elektronica de juiste naam—is slechts een kleine schakelaar. Het heeft drie aansluitingen: een bron, een afvoer, en een poort. Door het variëren van de spanning (of het veld, zoals je misschien hebt geraden) aan de poort is het mogelijk om de controle van de stroom die stroomt van de bron naar de afvoer. Eenvoudig. Gooi genoeg samen, en u kunt het maken van complexe schakelingen uit te voeren logische operaties—zoals een computer chip.

Maar het maken van deze transistors kleiner is taai. Ze meten al net nanometer grootte, gemaakt van ultra-dunne lagen silicium dat wordt verspreid—de technische term is gedoteerd met andere atomen aan te hechten ze met hun schakelen vaardigheden. Maar als ze kleiner gemaakt, het is moeilijker om te bepalen hoe de atomen zijn toegevoegd, en dat kan resulteren in een onvoorspelbare schakelen. Dat is slecht als je iets wilt betrouwbaar werken.

Nu al, Technology Review rapporten, een team van onderzoekers van de Universiteit van Noord-Carolina in Charlotte heeft een nieuw soort transistor dat de controles van de stroom die door het niet gebruiken van een aangelegde spanning maar dan met licht in plaats. Zie het als een slimme microscopische draad: Wanneer het verlicht het staat elektronen stromen, wanneer het donker is niets passeert. Terwijl dat alleen al klinkt misschien niet al te handig, het team wijst erop dat de apparaten kunnen kleiner gemaakt worden dan field effect transistors, omdat zij niet nodig doping in de dezelfde manier. Op zijn beurt, dat moet kunnen meer worden geperst in dezelfde ruimte, waar de snelheden te verhogen op een manier die voldoet aan onze dorst.

A New Light-Based Transistor Could Completely Change the Way Chips Work

Een schematische weergave van een veld-effect transistor aan de linkerkant, en de nieuw licht op basis van de transistor aan de rechterkant.

Gesponsord

De wetenschap achter de transistor zelf is vrij eenvoudig. De materialen zijn bekend om te worden photoconductive—dat gedrag meer of minder elektriciteit, afhankelijk van hun verlichting— voor een tijdje nu. Wat het team heeft gedaan, is het creëren van een apparaat dat gebruik maakt van een lint van dergelijk materiaal—in dit geval cadmium, selenium—dat is slechts een paar atomen dik. In tests waarbij de verlichting werd gecontroleerd met behulp van laserstralen, het team heeft gevonden die ze voeren rond een miljoen keer meer stroom als op dan af, wat is in grote lijnen vergelijkbaar met gewone transistors. Het onderzoek is gepubliceerd op arXiv.

Dat klinkt allemaal te mooi om waar te zijn—en voor nu is het, omdat er een aantal belangrijke hindernissen te overwinnen voordat de licht-gebaseerde transistoren kunnen worden gebruikt in woede. Er zijn tientallen jaren van technieken toegepast op het bouwen van grote netten van conventionele transistors en de elektronische netwerken nodig om te schakelen. Swappen naar een licht-gebaseerde controle-systeem is relatief onontgonnen, met tal van vragen: Hoe stuur je licht aan elke transistor? Hoeveel macht zal dat gebruiken? Hoe snel kunnen de schakelaars worden zette aan en uit?

Er is misschien niet veel antwoorden te vinden zijn, maar wij zien er naar uit te horen over hen in de toekomst.

[arxiv via de Technology Review]

Bovenste afbeelding door Filipchuk Oleg/Shutterstock. Middelste beeld is door de Universiteit van Noord-Carolina in Charlotte.


Date:

by