Инженеры скрестили вакуумные лампы с транзисторами

Электронные лампы. Фото Shane Gorski/Creative Commons

Инженеры создали миниатюрные электронные радиолампы, сочетающие свойства вакуумных ламп и кремниевых транзисторов. Планируется, что они смогут стать основой быстрых и устойчивых к радиации вычислительных устройств. Работа опубликована в журнале Applied Physics Letters, ее краткое содержание приводит ScienceNow.

Для создания миниатюрных электронных ламп инженеры использовали традиционную технику производства транзисторов - фотолитографию. С ее помощью в кремнии создавали миниатюрные полости, на дне которых располагались эмиттер (катод, излучающий электроны) и коллектор (анод, собирающий электроны). Расстояние между ними составляло всего 150 нанометров. Сверху находилась база, управляющая током между эмиттером и коллектором. В классической лампе ей соответствует сетка.

Прибор работал в точности как классическая электронная лампа: при создании напряжения между катодом и анодом электроны устремлялись от первого ко второму с эффективностью, которая зависела от управляющего напряжения на базе. Напряжение между катодом и анодом, после которого начиналась эмиссия электронов, составляло около 10 вольт, что существенно больше, чем в обычных транзисторах. По словам экспертов, это пока является самым главным недостатком устройства.

По словам создателей, миниатюрная лампа смогла работать при частотах в 0,46 терагерц, что в 10 раз больше, чем максимальная частота лучших кремниевых транзисторов. Характерно, что для ее работы не потребовалось создавать в полости вакуум - лампа была настолько мала, что это делало крайне низкой вероятность встречи электрона с молекулой газа на пути между катодом и анодом.

Целью создания миниатюрных ламп является стремление инженеров обойти врожденные недостатки кремниевых транзисторов. Во-первых, они не могут работать на таких высоких частотах, на которых работают лампы. Это связано с тем, что подвижность электронов в кремнии ниже, чем в вакууме. Во-вторых, транзисторы менее устойчивы к радиации и ионизирующему излучению.

Если инженерам удастся создать эффективные и небольшие вычислительные устройства на основе ламп, то они окажутся полезны для астронавтов и военных, имеющих дело с радиацией. Кроме того, они могут стать компонентами приборов, работающих в терагерцовом диапазоне.

Обсудить
Наука и техника00:07Сегодня
A Coptic Orthodox priest uses his iPhone before conducting a prayer for the relatives of the victims who died after Saturday's bomb attack, in a house in Alexandria January 3, 2011. The bomb killed 21 people outside a Coptic Orthodox Christian church early on New Year's Day and a security source said seven people have been held for questioning. REUTERS/Asmaa Waguih (EGYPT - Tags: RELIGION CIVIL UNREST IMAGES OF THE DAY

Телефон Иисуса

Какими правдами и неправдами Apple заставила людей покупать iPhone
«Среди нескольких тысяч рак найдут у одного»
Почему в России не работает система ранней диагностики онкозаболеваний
Включили аварийку
После закрытия свалки в Балашихе Путин приехал в удмуртский барак
Максим МарцинкевичДевять друзей Тесака
О судьбе общественно полезного националистического движения и его «знаменосца»
Застрявший между жизнью и смертью
Посещение спортивного магазина обернулось жуткой трагедией
Часть изображения была размыта, чтобы не нарушать законодательство Российской ФедерацииДжихад с пеленок
Мир не знает, что делать с детьми, воспитанными «Исламским государством»
Останки Карлоса КастаньоРоман с кокаином
В Колумбии ультраправые наркокартели невероятно жестоко расправляются с леваками
Дональд ТрампНесвобода вместо свободы
Что стоит за новым охлаждением отношений США и Кубы
Богемская рапсодия
Жертвоприношения, ритуалы и пьянство в самом закрытом мужском клубе США
Тест Lada Vesta против Hyundai Solaris
Главное автомобильное противостояние России
Самый странный Hyundai
Hyundai SLV: концепт-кар, который мог стать серийным, но не стал
Тест УАЗ Пикап, VW Amarok и Fiat Fullback
Маленький триумф больших машин, или странное путешествие к странному озеру
Тюнинг бюджетных тачек
У вас «Логан»? Не отчаивайтесь — и его можно сделать очень крутым
Вите надо выйти
Соседи несколько лет травят москвича, который отказывается переселяться
Без свидетелей
Дома для тех, кто ненавидит соседей
Москва за нами
Какие квартиры можно купить в пределах МКАД по цене до трех миллионов рублей
Классовая борьба
На смену дешевым квартирам в Москве пришел новый вид жилья
Да катитесь вы
Семейная пара отказалась от квартиры и поселилась в автобусе