Transistoren sind überall—in Ihrem computer, Auto, Telefon und Kühlschrank—aber Sie sind nicht schrumpfen schnell genug, um unseren hunger nach immer schnelleren Geräten. Eine neue Art von Licht-basierten transistor könnte nur fix, dass.
In seiner einfachsten, einen transistor oder Feldeffekt-transistor zu geben der mikroskopischen Gerät gefunden, in der Sie alle Ihre Elektronik, Ihre richtigen Namen, ist nur ein kleiner Schalter. Es verfügt über drei terminals: ein source, ein drain und ein gate. Durch Variation der Spannung (oder das Feld, wie Sie vielleicht schon erraten) an der Pforte, ist es möglich, die Kontrolle der Strom fließt von source zu drain. Einfach. Werfen genug zusammen, und Sie können das erstellen von komplexen schaltungen zur Durchführung von logischen Operationen—wie ein computer-chip.
Aber machen diese transistoren kleiner ist hart. Sie misst bereits nur Nanometer in der Größe, hergestellt aus ultra-dünne Silizium-Schichten, die gestreut wird—der technische Begriff gedopt ist—mit anderen Atomen zu durchtränken Sie mit Ihren switching-Fähigkeiten. Aber als Sie kleiner gemacht, ist es schwieriger, zu kontrollieren, wie die Atome Hinzugefügt werden, und können dazu führen, dass in einem unvorhersehbaren wechseln. Das ist schlecht, wenn Sie wollen etwas, das zuverlässig funktioniert.
Jetzt aber, wie Technology Review berichtet, ein team von Forschern von der Universität von North Carolina in Charlotte hat eine neue Art von transistor, der steuert den Strom, der durch Sie fließt, die nicht mit einer Spannung sondern mit Licht statt. Betrachten Sie es als ein smart mikroskopischen Draht: Wenn es leuchtet, es können Elektronen fließen, wenn es dunkel ist nichts passiert. Während das allein klingt vielleicht nicht allzu sinnvoll ist, das team weist darauf hin, dass die Geräte kleiner gemacht werden kann als Feld-Effekt-transistoren, weil Sie nicht verlangen, doping in der gleichen Weise. Im Gegenzug, sollte es mehr sein drückte in den gleichen Raum, so dass Geschwindigkeiten zu erhöhen in einer Weise erfüllt, dass unseren Durst.
Ein Schema eines Feldeffekt-Transistors auf der linken Seite, und das neue Licht-basierten transistor auf der rechten Seite.
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Die Wissenschaft hinter der transistor selbst ist ziemlich einfach. Materialien, die bekannt, um photoleitenden—, Verhaltens mehr oder weniger Strom je nach Ihrer Beleuchtung— für eine Weile jetzt. Was das team getan hat, ist, erstellen Sie ein Gerät, das verwendet ein Band aus so einem material—in diesem Fall-cadmium-und Selen—das sind nur ein paar Atome dick. In tests, bei denen die Beleuchtung gesteuert wurde mit Hilfe von Laserstrahlen, die das team gefunden hat, dass Sie die Geschäfte rund eine million mal mehr Strom als auf als ab, welches im großen und ganzen vergleichbar zu regulären transistoren. Die Forschung mit der Veröffentlichung auf arXiv.
Das klingt alles zu gut um wahr zu sein—und jetzt ist es, da gibt es einige Hürden zu überwinden, bevor Sie Licht-basierenden transistoren verwendet werden können, in Wut. Es gibt jahrzehntelange engineering-arbeiten angewendet, um den Bau großer Netze der konventionellen transistoren und die elektronischen Netze erforderlich, zu wechseln. Austauschen, um eine Licht-basierte Steuerung ist relativ unerforschten, mit vielen Fragen: Wie versenden Sie das Licht zu jeder transistor? Wie viel Kraft wird, verwenden? Wie schnell können die Schalter werden umgelegt und aus?
Könnte es nicht sein, viele Antworten, aber wir freuen uns darüber, Sie in der Zukunft.
[arxiv via Technology Review]
Top Bild von Oleg Filipchuk/Shutterstock. Mitte-Bild von University of North Carolina in Charlotte.