Sari la conținut

Circuite nanoelectronice la un pas de comercializare

Trimis donpetru , sep 15 2010 11:27 | 3511 Vizualizari
- - - - -


Cercetători de la Universitatea din Pittsburgh au creat o platformă capabilă să realizeze la nanoscală componente electronice la nivel de atom. Odată cu acest lucru se va ajunge la o mai bună miniaturizare a componentelor electronice, inclusiv a dispozitivele de memorii şi ceea ce este şi mai important, a tranzistoarelor şi procesoarelor. Deja se poate intui multitudinea de utilizării ale acestei tehnologii, dezvoltată dintr-o tehnică anterioară de aceeaşi echipă de cercetătorii.

Astfel, în ediţia revistei Science din 20 februarie 2009, cercetătorii au demonstrat utilitatea acestei tehnologii în diverse aplicaţi: “Am demonstrat că putem realiza tehnologii importante care sunt semnificativ mai mici decât dispozitivele actuale şi asta folosind acelaşi material”, a spus Jeremy Levy, autorul principal al articolului din revista Science şi profesor de fizică şi astronomie la Şcoala de arte şi ştiinţe Pitt’s.

"Pentru a sustine dezvoltarea de computere mai mici şi mai rapide, va trebui foarte probabil să facem o tranziţie de la materialele existente la alte materiale în următorii zece ani. Biţi de memorie a hard disk-urilor sunt deja mici, deoarece atât de mici se pot obţine; iar tranzistoarele din siliciu vor fi din ce în ce mai greu de miniaturizat. Am creat o capacitate avansată de depozitare şi de prelucrare utilizând acelaşi material, care conferă în mod categoric o altă flexibilitate în proiectarea şi construcţia de dispozitive electronice".

Levy şi echipa lui au declarat anul trecut în revista Nature Materials, că dispozitivul de realizare a joncţiunilor funcţionează microscopic. Folosind sonda ascuţită a unui microscop atomic, ei au creat o interfaţă wireless de patru nanometrii lăţime dintr-un cristal din titanat de stronţiu şi un strat de mijloc de 1,2 nanometri din aluminiu de lantan, ambele straturi izolate.

Actualul articol din publicaţia Science ilustrează faptul că potenţialul de a se extinde electroni în afara acestui proces simplu ar putea fi adaptat pentru utilizări specifice, mai ales pentru tranzistori cu efect de câmp (FETs), construirea de blocuri de computere şi electrocasnice.

Levy şi colegii săi au realizat un tranzistor pe care ei îl numesc un "SketchFET", având nişte dimensiunii de numai doi nanometri, considerabil mai mici decât cele mai avansate tranzistoare pe siliciu, care măsoară aprox. 45 nanometri. Obţinând un tranzistor “Sketch FET's” de dimensiunii reduse, se pot îngloba în aceeaşi capsulă mai multe tranzistoare, obţinând un dispozitiv electronic (ex. procesor), cel puţin de aceleaşi dimensiuni dar mult mai complex (sau performant).

Tranzistorul “SketchFET” pare să aibă notabile similitudini cu tranzistorul de siliciu, a declarat Alexander Bratkovsky, cercetător senior la Laboratorul de Sisteme Cuantice şi Informatice de la HP Labs, centrul de cercetare pentru Hewlett-Packard, care este familiarizat cu munca lui Levy. "Caracteristica curent-tensiune a tranzistorului SketchFET este foarte apropiată de cea a tranzistorului de siliciu iar caracteristicile sale arata destul de promiţător", a spus el.

"În termeni de simplitate, asemănarea este izbitoare. De obicei. tranzistori sunt amplasaţi pe mai multe straturi. Intreaga idee consta în utilizarea unui singur strat. Dacă în mod uzual într-un anumit circuit se utilizau două straturi, aplicând tehnologia dezvoltată de Levy se poate îngloba totul într-un singur strat, lucru ce devine foarte interesant. Este vorba de o etapă eleganta de cercetare cu un potenţial imens în electronică şi senzori. Acesta indică faptul că ar putea exista şi alte evoluţii interesante care ar putea utiliza interfeţe de oxid cu un grad neaşteptat de mare de mobilitate a purtătorilor localizat în apropiere de interfaţă (se pot obţine dispozitive electronice care au viteze mult mai mari de recombinare a purtătorilor majoritari şi minoritari, un aspect foarte important în ceea ce priveşte performanţele semiconductorilor)."

Imagine postată

Aşadar, tranzistorul SketchFET poate fi implementat şi în alte dispozitive, cum ar fi de exemplu memorii de capacitate mare, cabluri sau senzori chimici, care ar putea rivaliza cu ultra-sensibilele detectoare realizate din nanotuburi de carbon. Pentru a miniaturiza regiunea sensibilă, Levy a propus ca senzorul să aibă dimensiunile unei molecule, aceasta putând fi folosită pentru a sesiza prezenţa sau absenţa unei singure moleculei, ceea ce îl face ideal pentru senzorii chimici şi biologici, a explicat el.

În plus, scară la care sunt realizate aceste componente face prea complexă observarea proprietăţilor fundamentale de mecanica cuantică cu ajutorul calculatoarelor obişnuite. Aşa-numitele cuante "Tunneling", în care electroni trec prin regiuni interzise – au fost observate în mod direct şi controlate. De asemenea, un astfel de comportament poate fi util în simulări cuantice a unor materiale electronice neobişnuite, dar şi pentru construirea unui computer cuantic.

Concluzionând, echipa lui Pitt, a introdus o metodă relativ practică, aplicabilă în domeniul nanotehnologiei şi adaptată la diverse aplicaţii, a declarat: Hu Evelyn, Gordon McKay, profesor de Fizica Aplicata si Inginerie Electrica din Universitatea Harvard, Şcoala de Inginerie şi Ştiinţe Aplicate.

"În cadrul lucrării de cercetare ei au creat dispozitive microscopice şi, odată cu acest lucru, au deschis orizontul către noi alte aplicaţii", a declarat Hu. "Pentru a lua o foaie albă şi pentru a scrie o funcţie electronică este cu desăvârşire o realizare, dar pentru a face asta în cu totul alt mod, ştergeţi ce aţi scris şi creaţi o altă funcţie - aceasta va reprezenta o realizare mult mai puternică şi mai mare. Deci, ei au pus bazele unei noi tehnologi, care poate lua mai multe forme. Abordarea lor a adus beneficii speciale pentru nanoelectronică", a continuat ea.

"De regulă, lucrul cu dispozitive nanoelectronice necesită o definiţie exactă şi de plasare a structuriilor componentelor. Ajustarea unui dispozitiv sau a unei structuri este de multe ori plictisitoare si costisitoare. Această metodă, cu toate acestea, permite cu flexibilitate, formarea şi re-formarea aparatului după prepararea iniţială. Aceste dispozitive ilustrează într-un mod distinctiv unicul potenţial şi provocările nanotehnologiei."

Traducerea şi adaptarea după Science Daily.


0 Comentarii

SUPPORT WEBSITE

    Susțineți dezvoltarea acestui site web
Today's Birthday's

Last FAQ

  • ian 11 2013 08:57
    Izolatia externa reprezinta izolația părților exterioare ale unui echipament, constând din distanțe de separare în aer si din suprafețele în contact cu aerul ale izolației solide ale unui echipament, care sunt supuse la solicitări d...
  • mar 03 2013 04:16
    Este o retea electrică al cărei punct neutru nu are nici o legătură voită cu pământul, cu excepia celei realizate prin aparate de măsurare, de protecie sau de semnalizare, având o impedană foarte mare.
  • iul 01 2014 08:27
    Acest nivel de izolatie se defineste astfel:a) pentru echipamentele cu tensiunea cea mai ridicată < 245 kV:- tensiunea nominală de tinere la impuls de trăsnet si- tensiunea nominală de tinere de scurtă durată la frecvenă indu...
  • ian 11 2013 08:34
    Supratensiunile electrice tranzitorii sunt de trei tipuri:- supratensiune cu front lent: Supratensiune tranzitorie, în general unidirecțională, având durata până la vârf 20 μs < Tp < 5000 μs si durata spatelui T2 < 20 ms...
  • aug 07 2012 08:30
    Sitemele de achizitie de date se clasifica avand in vedere doua criterii:dupa conditiile de mediu in care lucreaza:▪ sisteme destinate unor medii favorabile(laborator);▪ sisteme destinate utilizarii in condii grele de lucru( echipam...

Latest News

Board Statistics

Total Posts:
71760
Total Topics:
6322
Total Members:
30323
Newest Member:
Sacha
Online At Once:
185 --- 22-ianuarie 18

98 utilizator(i) activ(i)(în ultimele 15 minute)

98 vizitatori, 0 utilizatori anonimi
Bing, Google

emil.matei.ro Cel mai cuprinzator director romanesc