Les Transistors sont partout—dans votre ordinateur, une voiture, un téléphone et un réfrigérateur—mais ils ne reculent pas assez rapidement pour satisfaire notre soif de plus en plus rapide des appareils. Un nouveau type de lumière à base de transistor pourrait résoudre le problème.
Dans sa forme la plus simple, un transistor ou un transistor à effet de champ, pour donner de l’échelle microscopique dispositif que l’on retrouve dans tous vos appareils électroniques en son nom propre, est juste un petit interrupteur. Il dispose de trois terminaux: une source, un drain et une grille. En variant la tension (ou le champ, comme vous l’avez deviné) à la porte, il est possible de contrôler le courant qui s’écoule à partir de la source vers le drain. Simple. Jeter suffisamment d’ensemble, et vous pouvez créer des circuits complexes à effectuer des opérations logiques—comme une puce d’ordinateur.
Mais faire de ces transistors plus petits est difficile. Ils ont déjà une mesure juste nanomètres dans la taille, fait de l’ultra-minces couches de silicium qui est diffusée le terme technique est dopé avec d’autres atomes pour l’imprégner avec leurs capacités de commutation. Mais comme ils sont de plus en plus petits, il est plus difficile de contrôler la façon dont les atomes sont ajoutés, et qui peut avoir une imprévisible de l’interrupteur. Ce qui est mauvais quand vous voulez quelque chose de fiable.
Maintenant, cependant, comme la Technologie de l’Examen des rapports, une équipe de chercheurs de l’Université de Caroline du Nord à Charlotte, a développé un nouveau type de transistor qui contrôle le courant qui circule à travers elle pas à l’aide d’une tension appliquée, mais avec de la lumière à la place. Pensez-y comme une puce microscopique fil: Quand il est illuminé, il permet aux électrons de circuler, quand il fait sombre, rien ne passe à travers. Alors que seule peut ne pas paraître trop utiles, les points de l’équipe que les appareils peuvent être plus petits que les transistors à effet de champ parce qu’ils ne nécessitent pas de dopage dans le même sens. À son tour, qui devrait permettre aux plus être pressé dans le même espace, permettant ainsi d’augmenter la vitesse dans une manière qui satisfait notre soif.
Une représentation schématique d’un transistor à effet de champ sur la gauche, et la nouvelle lumière à base de transistor sur la droite.
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La science derrière le transistor lui-même est assez simple. Les matériaux ont été connus pour être photoconductrice—qui est, la conduite plus ou moins d’électricité en fonction de leur éclairage— pour un certain temps maintenant. Ce que l’équipe a fait est de créer un dispositif qui utilise un ruban de tels matériaux—dans ce cas, de cadmium et de sélénium qui est juste un couple des atomes d’épaisseur. Dans les essais où l’éclairage a été contrôlé à l’aide de faisceaux laser, l’équipe a découvert qu’ils effectuent autour d’un million de fois plus de courant lorsque celui-ci, ce qui est largement comparable aux régulièrement des transistors. La recherche est publiée sur arXiv.
Tout cela semble trop beau pour être vrai—et pour l’instant il est, parce qu’il y a de sérieux obstacles à surmonter avant que la lumière à base de transistors peuvent être utilisés dans la colère. Il y a des décennies, des travaux d’ingénierie appliquée à la construction de grands réseaux de transistors classiques et les réseaux électroniques requis pour les activer. La permutation d’un peu de système de contrôle est relativement inexploré, avec beaucoup de questions: Comment faites-vous envoyer de la lumière à chaque transistor? Combien de puissance qui l’utilisent? À quelle vitesse peut commutateurs être dévié sur et en dehors?
Il n’y aurait pas beaucoup de réponses pour l’instant, mais nous avons hâte de vous entendre parler dans le futur.
[arxiv grâce à une Technologie de Revue]
L’image en haut par Filipchuk Oleg/Shutterstock. Milieu de l’image par l’Université de Caroline du Nord à Charlotte.