Nanoscale Vacuum Channel Transistors (NVCT) или что такое вакуумно-полупроводниковая электроника?
Развитие радиотехники,
электроники, а затем и зарождение компьютерной техники неразрывно связано с
созданием целой отрасли производства неизвестной дотоле элементной базы –
электровакуумных приборов или радиоламп.
Однако в середине ХХ века
радиолампы стали основным барьером на пути микроминиатюризации радио,
телевидения и особенно вычислительной техники и на смену им пришли
полупроводниковые аналоги, которые хотя и уступают по ряду характеристик
электровакуумным приборам, но именно благодаря своим «микрогабаритам» вот уже
более полувека безраздельно господствуют в телекоммуникационном и ИТ-оборудовании.
И вот эти «микроразмеры» уже подходят к пределу, преодолеть который «не
позволяют» физические законы микромира. А ведь компьютерной технике нужно
двигаться дальше, повышая скорость обработки данных и снижая энергопотребление,
для чего ученые ищут замену полупроводниковой электронике оптическими,
квантовыми и другими платформами.
Удивительно, но факт, –
оказалось, что «добрая старая» вакуумная электроника может пригодиться на новом
витке развития технологий. Первые сообщения о возможном «симбиозе»
электровакуумных и полупроводниковых приборов и исследованиях по этой тематике
появились в научных журналах около пяти лет назад. «Вакуумно-полупроводниковые»
транзисторы изготавливаются с использованием стандартного процесса производства
КМОП-структур, в которых с помощью травления сфокусированным пучком ионов
создаются вакуумные каналы.
Различные конструктивные
модификации этих транзисторов, получивших общее название Nanoscale Vacuum
Channel Transistors (NVCT), разрабатываются во многих научных организациях
мира. В одном из них – Исследовательском центре Эймса Национального
аэрокосмического агентства США недавно создана очередная модель NVCT,
характеризующаяся линейными размерами в несколько нанометров и улучшенной
структурой затвора транзистора. Этот «вакуумно-полупроводниковый» прибор
работает в диапазоне температур до двухсот градусов Цельсия, обладает более
высоким быстродействием (по сравнению с традиционным КМОП-аналогом), повышенной
устойчивостью к воздействию ионизирующих излучений, а для управления им
необходимо напряжение 5 В.
Комментарии
Отправить комментарий