Сообщить об ошибке на сайте
URL
Ошибка
Энергопотребление

Транзистор, созданный на основе двух слоев графена, будет обладать рекордно низким энергопотреблением, выяснили физики из МФТИ.

Разработанная конструкция транзистора уникальна тем, что для нее не требуется химического покрытия графена другими веществами. Это заметно снижает стоимость производства электроники на основе разработки, пишет РИА Новости.

Такому транзистору потребуется гораздо меньше энергии для переключения, менее энегрозатратны будут и микросхемы. К тому же, тепла транзистор будет выделять меньше аналогов, а потому потребуются менее мощные системы охлаждения, и тактовую частоту можно повысить без опасения, что избыточное тепло разрушит микросхему.

В 2004 году графен был открыт российско-британскими физиками Андреем Геймом и Константином Новоселовым. С тех пор ученые пытаются приспособить его для создания электроники. Однако высокие токи утечки, сложности в работе с графеном и проблемы при нанесении подложки-изолятора по прежнему остаются главными барьерами для создания транзисторов, используемых в массовом производстве.

Ведущий автор исследования из Московского Физтеха в Долгопрудном Дмитрий Свинцов считает, что дело не столько в том, чтобы сэкономить электричество: «Электроэнергии у нас хватает. При меньшем энергопотреблении электронные компоненты меньше нагреваются, а значит, могут работать с более высокой тактовой частотой — не один гигагерц, а, например, 10 или даже 100».

Свинцов и его коллеги из Физико-технологического института РАН и японского университета Тохоку используют в разработках туннельный эффект — способность электронов просачиваться через энергетические барьеры благодаря квантовым эффектам. Как правило, для создания такого тока необходимы или экзотические сплавы, или вакуум внутри транзисторов, что сильно ограничивает применимость подобных устройств на практике.

Ученые выяснили, что такой эффект можно создать в листе из графена, который состоит не из одного, а двух слоев углерода. В нем можно воспроизвести такие условия, при которых плотность электронов в определенных зонах будет стремиться к бесконечности, что заставит их «просачиваться» через потенциальный барьер даже при приложении относительно слабого напряжения.

Такой транзистор будет работать при напряжении в 150 милливольт, что в несколько десятков раз меньше рабочего напряжения для обычных кремниевых транзисторов. Даже при небольшом напряжении токи утечки будут минимальными — сила тока на выходе в «закрытом» и «открытом» состоянии будет различаться в 35 тысяч раз. Это в разы больше, чем удавалось добиться Гейму и Новоселову и другим физикам, которые пытались создать графеновые транзисторы.

Ученые надеются, что их разработки помогут ускорить создание первых экспериментальных и промышленных графеновых устройств на основе таких транзисторов.

Загрузка...
Подписывайтесь на наши каналы в Telegram

«Хайтек» - новости онлайн по мере их появления

«Хайтек» Daily - подборки новостей 3 раза в день

Как водород поможет горнякам: энергобезопасность, автономность шахт и альтернатива дизелю
Тренды
Телемедицина в гаджетах: смарт-браслеты, киоски для онлайн-консультаций и камеры слежения за пожилыми
Тренды
Дмитрий Филатов, Sistema_VC: стартапы — это в первую очередь про людей, а во вторую — про деньги
Мнения
Эра Data Science: как меняется бизнес с приходом big data и новых технологий
Тренды
Народ против транспорта: почему люди недовольны, когда в городах строят новые станции метро
Идеи
Кейсы
«Лиза Алерт»: как беспилотники и краудсорсинг помогают искать пропавших людей
Беспилотники против велосипедистов: как безопасные автомобили сделают жизнь людей хуже
Идеи
SONM: как люди будут зарабатывать на собственных компьютерах с помощью блокчейна
Кейсы
Егор Матешук, ostrovok.ru: проблемы big data можно решить, закидывая пачки денег в топку
Мнения
Художник-граффитист Миша Most: технология — это кисть, которая создает будущее
Мнения
Лунная гонка: как мировые державы собираются присвоить себе спутник Земли
Идеи
Тренды
Итоги Нобелевской недели. За что дали Нобелевскую премию в 2018 году?
Руслан Шагалеев, Иннополис: война между корпорациями и городами ведется за человеческий капитал
Идеи
Кристина Хаверкамп, DENA: цена на электроэнергию должна сильнее коррелировать c погодой: много солнца и ветра — дешево, мало — дорого
Тренды
Тренды
7 лучших книг о технологиях и науке на русском языке, вышедших в 2018 году
Микрореволюция: фермеры с помощью микробов спасут мир от голода
Идеи
Александр Тормасов, Университет Иннополис: мозги людей могут быть совершенно не готовы к восприятию новых идей
Мнения
Одежда, которая поможет миру: костюм-помощник, майка-тренер и носок-няня
Тренды
В ожидании первого удара: как США готовятся к атаке со стороны России и Китая
Тренды
Страшнее метана: какие еще промышленные выбросы разрушают озоновый слой
Тренды
Интеллект большого города: как данные и умные алгоритмы улучшают качество жизни в мегаполисах
Тренды
На защите европейцев: как GDPR стал дырой в бюджете российских ИТ-компаний
Мнения
Игорь Балк, Global Innovation Labs: в XXI веке приватности нет и не будет
Тренды
Deneum: как заниматься холодным ядерным синтезом и бороться с сомнениями ученых
Кейсы
Расист, оружие и предвзятый судья — каким станет искусственный интеллект в будущем
Тренды
На совести информаторов: как громкие скандалы вокруг АНБ, Facebook и Tesla изменили мир
Тренды
NativeOS: нативная реклама в видео без репутационных потерь и терроризма от режиссера короткометражек
Кейсы
Тренды
Тихий убийца: как микропластик вызывает болезни и останавливает репродукцию живых организмов
Гонка для JavaScript-разработчиков: как постоянные обновления мешают работе
Тренды
Big data на страже здоровья: как и зачем медицинские организации собирают и хранят данные
Тренды
Николь Миллс, Booking.com — об инновациях, agile-подходе и индустрии впечатлений
Кейсы
Слишком опасный нанопластик: как одноразовые пакеты превращаются в частицы-убийцы
Тренды
Идеи
Человек и квантовая теория: существует ли то, что мы не наблюдаем
Здесь может быть ваша реклама: НАСА планирует заработать на космосе миллионы
Тренды
Опасный криптотрейдинг: как киберпреступники угрожают виртуальным сбережениям и биржам
Тренды
Тренды
Как через 20 лет будет выглядеть армия будущего
5 финансовых инструментов, которые помогут инвесторам даже после падения криптовалюты
Тренды
Александр Лямин, Qrator Labs: наша задача — выработать у людей цифровую гигиену, чтобы они «не ели с помойки»
Кейсы
Эдуард Фош Вильяронга: люди видят в роботе только внешность, забывая, что он следит за ними
Тренды
Доктор Куэй Во-Райнард, HIT Foundation: если страна требует суверенитета данных, мы построим для нее отдельный блокчейн
Кейсы
«Хакинтош»: как собрать свой собственный Mac лучше, чем у Apple
Идеи
Роботы против мигрантов: какой вклад в ксенофобию и расизм делают технологии ИИ
Тренды
Война скриптов — искусственный интеллект против навязчивой рекламы
Тренды
Как заново изобрести супермаркет: осознанность потребления, этика производства и роботы
Тренды
Каждый человек станет сам себе банком: цифровой мир отказывается от посредников между бизнесом и клиентом
Тренды
Архитектор вычислительной инфраструктуры «Платона» Александр Варламов — о будущем ИТ-индустрии в России, стартапах и разработке
Кейсы
Дмитрий Богданов, капитан сборной России по CS:GO — о стиле жизни киберспортсмена, тренировках и блокировках РКН
Тренды
Идеи
Космос — наш дом: что осталось решить ученым, чтобы поселить человека за пределами Земли
Прайсинг, трекинг, скоринг, биллинг и другие технологии, которые двигают российский бизнес
Тренды