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.

Подписывайтесь на наши каналы в Telegram

«Хайтек» - новости онлайн по мере их появления

«Хайтек» Daily - подборки новостей 3 раза в день

Вакцина на основе пыльцы навсегда избавит от аллергии
Медицина будущего
Робот-ученый открыл новое лекарство от малярии
Медицина будущего
Первые перовскитные солнечные панели появятся на рынке в этом году
Идеи
Разработаны в 100 000 раз более быстрые ДНК-нанороботы
Нанотехнологии
Apple позволит отключать замедление айфонов на новой iOS
Кейсы
Новый анализ крови выявляет 8 самых распространенных видов рака
Борьба с раком
Аккумуляторы
Ученые удвоили емкость литий-серных аккумуляторов
«Беспилотная Tesla может появиться уже в 2018 году»
Беспилотные автомобили
Китай тестирует систему слежки с помощью технологии распознавания лиц
Тренды
Британцы начали получать полицейские сводки на умные колонки Amazon
Голосовые помощники
МВФ: «Биткойн пора обсудить на глобальном уровне»
Блокчейн
«Мятый» графен повысит срок службы литий-ионных батарей
Аккумуляторы
Исследования мозга
Нейробиологи проследили движение мысли в мозге
Норвегия перейдет на электросамолеты к 2040 году
Идеи
Ученым впервые удалось создать стволовую клетку при помощи CRISPR
Генная инженерия
Швейцария создала рабочую группу по изучению преимуществ и рисков ICO
ICO
Искусственный интеллект
ИИ от Microsoft нарисовал птицу по текстовому описанию
Компоненты ядерного реактора для колонистов Марса прошли испытания
Миссия на Марс
Технологии чтения мыслей и воспоминаний реальнее, чем кажется
Технологии будущего
Создан простой тест качества питьевой воды ценой в $1,3
Идеи
100-метровые воздухоочистительные башни избавят города Китая от смога
Экологичные технологии
ИИ и генная терапия: прорывные технологии 2018 года в медицине
Рейтинг лучших
NASA провело испытания ракетного двигателя с напечатанными деталями
3D-печать
«Для Visa биткойн — это не деньги»
Криптовалюты
1,5 млн электрокаров и другие рекорды «чистой» энергетики в 2018 году
Мнения
Honda выпустит электроскутер со съемными батареями
Транспорт будущего
Микроэлектроника
Разработаны «атомристоры» — сверхтонкие запоминающие устройства
Mitsubishi заменит зеркала заднего вида на своих авто камерами с ИИ
Транспорт будущего
Криптовалюты
Придуманную россиянами криптовалюту раздают по монете за 1000 шагов
Обнаружен новый сверхпроводящий сплав с уникальными свойствами
Новые материалы
Стартап Plenty откроет 300 вертикальных ферм в Китае
Еда будущего
Apple вернет в США 20 тысяч рабочих мест и $350 млрд
Кейсы
ИИ для прогнозирования преступлений признали некомпетентным
Искусственный интеллект
Nomad — беспроводная универсальная зарядка для путешественников
Беспроводная зарядка
В Гарварде разработали самого маленького дельта-робота
Робототехника
ИИ может спрогнозировать будущий коррупционный скандал
Искусственный интеллект
Генпрокуроры 21 штата обжаловали отмену сетевого нейтралитета
Сетевой нейтралитет
В США впервые применят CRISPR для лечения рака
Борьба с раком
Брат Илона Маска запускает школьную программу для фермеров будущего
Умное фермерство
Электромобили
BMW выпустит конкурента Tesla Model 3 с запасом хода 700 км
Ученые приблизились к созданию прозрачных солнечных панелей
Солнечные панели
Братья Уинклвосс потеряли $600 млн своего биткойн-состояния за два дня
Биткойн
ICO
Книга заявок на предварительное ICO Telegram уже переполнена
Климатическая катастрофа откладывается, но расслабляться нельзя
Изменение климата
Стартап Dedrone помогает защититься от атак дронов
Беспилотники
Google запустила облачный сервис для обучения ИИ
Искусственный интеллект
Крупнейший банк Японии запускает свою криптовалюту
Криптовалюты
Samsung втайне разрабатывает 5G-модем для смартфонов
Переход на 5G
Стартап будет раздавать интернет со спутников над Афганистаном
Кейсы