طراحي جديدي براي ترانزيستورهاي بسيار سريع
آيا تلفن هوشمند يا تبلت شما خيلي سريع نيست؟ نگران نباشيد زيرا دانشمندان دانشگاه پيترزبورگ موفق به ساخت ترانزيستور جديدي شدند که در آن از خلاء استفاده شده است، اين ترانزيستور قادر است الکترون‌ها را صد برابر سريع‌تر از ترانزيستورهاي حالت جامد از خود عبور دهد. محققان معتقدند که اين فناوري جديد مي‌تواند کاربردهاي وسيعي داشته باشد زيرا کاملا با راهبردهاي فعلي طراحي مدارات الکترونيکي انطباق‌پذير است.
اين گروه تحقيقاتي ترانزيستور اثرميدان با ولتاژ کم ساخته‌اند که در آن به‌جاي قطعات حالت جامد از کانال خلاء نانومقياس استفاده شده است. اين کانال روي زيرلايه نيمه‌هادي اکسيد فلزي اچ شده است. اگر اين ترانزيستور به حالت بهينه برسد قادر خواهد بود بار را در صد فمتوثانيه عبور دهد که اين رقم صد برابر بيشتر از ترانزيستورهاي حالت جامد است. لازم به‌ذکر است که سرعت عبور بار از ترانزيستور فاکتور تعيين کننده در سرعت سيستم‌هاي الکترونيکي است.
|
|
| http://pnu-club.com/imported/2012/08/271.jpg |
|
|
ترانزيستورها قلب تمام ادوات الکترونيکي هستند آنها قادرند تا سيگنال‌هاي الکترونيکي را تقويت يا سوئيچ کنند. در ترانزيستورها اثر ميدان از ميدان الکتريکي در ماده نيمه‌هادي، نظير سيليکون، استفاده مي‌شود تا هدايت الکترون کنترل شود. در اين ترانزيستورها براي افزايش سرعت حرکت بار در ماده حالت جامد، بايد از ميدان الکتريکي استفاده شود، براي افزايش سرعت حرکت بار بايد اين ميدان را افزايش داد که اين امر موجب پراش الکترون شده و در نهايت کارايي و اثربخشي ترانزيستور را کاهش مي‌دهد.
خلاء فضايي است که بارهاي الکتروني مي‌توانند بدون پراش يافتن از ميان آن عبور کنند بنابراين سرعت حرکت الکترون در آن بسيار بالا است. البته براي استفاده از خلاء در ادوات الکترونيکي نياز به ولتاژ بالا است که اين شرايط انطباق‌پذير با فناوري ترانزيستورهاي حالت جامد نيست. در اين پروژه محققان طراحي جديدي از ترانزيستور خلاء ارائه کرده‌اند که بر اين مشکل فائق آمده است، در اين نوع ترانزيستورها توان کمتري مصرف شده و سرعت بالايي به‌دست مي‌آيد.
هونگ کو کيم از محققان اين پروژه مي‌گويد اين فناوري جديد قادر است کاربردهاي وسيعي داشته باشد. از اين ترانزيستور نه تنها در ادوات سرعت بالا و کم مصرف مي‌توان استفاده کرد بلکه در ادوات تبديل انرژي نيز مي‌تواند به‌کار رود. مزيت اين فناوري آن است که با سيستم‌هاي الکترونيکي رايج منطبق بوده و مي‌توان آن را با هزينه کم توليد کرد. هر چند که اين کشف بسيار جالب توجه است اما بايد تحقيقات بيشتري درباره آن انجام داد. |
