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 2 раза в день

перейдите по одной из ссылок и нажмите кнопку Join
Устройства умного дома приведут к расцвету «невидимых платежей»
Умный дом
Ученые МТИ ускорили кэширование данных
Микроэлектроника
Microsoft выходит на рынок умных колонок
Умный дом
Создана вакцина, способная навсегда победить пневмонию
Идеи
Инфракрасное излучение поможет искать внеземную жизнь
Жизнь в космосе
ИИ IBM Watson занялся торговлей на бирже
Фондовый рынок
Искусственный интеллект
Машинное обучение приведет к экономическому гиперросту
Ученые скопировали дизайн для солнечной пленки у бабочек
Солнечная энергия
Walmart видит будущее в VR-шоппинге
Виртуальная реальность
IBM симулировала 56-кубитный квантовый компьютер
Квантовые компьютеры
FDA одобрила новый 5-минутный тест на аллергию по капле крови
Идеи
Фабрика 3D-печати наняла робота для ночной смены
Тренды
Инвестиции
SoftBank инвестирует $880 млрд в технологии будущего
Blockchain & Bitcoin Conference: все о блокчейне, ICO и криптовалютах
Кейсы
ВЭФ: «Доступность биотехнологий создает условия для биотерроризма»
Мнения
Tesla построит фабрику в Шанхае
Электромобили
Нейроинтерфейс NeuroPlus помогает победить синдром дефицита внимания
Нейроинтерфейс
Tesla установит Powerpack на солнечно-ветровой станции в Австралии
Хранение энергии
Биометрия
Visa заменит пин-коды системой распознавания лиц
Переход на электротранспорт только начался
Транспорт будущего
В ОАЭ появилась должность министра по ИИ
Искусственный интеллект
Manta5 — водный эквивалент электровелосипеда
Технологии развлечений
30-летний эксперимент подтвердил бесконечность эволюции
Теория эволюции
Умный дом
Представлен концепт плавучего, полностью автономного дома
Роботрактор совершит переворот в строительстве
Роботы-строители
Гигантские 3D-принтеры удешевят создание ракет в 10 раз
3D-технологии
Генная терапия для лечения лимфомы получила одобрение FDA
Генная терапия
Домашний интернет удалось ускорить до 10 Гбит/с
Идеи
Google вкладывает в Lyft $1 млрд для совместной разработки робомобилей
Кейсы
Новая технология позволит редактировать гены клеток мозга
Исследования мозга
МТИ начал выдавать дипломы на блокчейне
Блокчейн-технологии
К концу года мощность солнечной энергетики Китая достигнет 50 ГВт
Тренды
Тим Кук лично ответил поклоннику Mac mini о будущем модели
ИТ-компании
Тренды
Amazon станет первой в мире компанией, которая стоит $1 трлн
Молекулы-самоубийцы могут защитить нас от рака
Борьба с раком
Blue Origin впервые провела огневые испытания своего двигателя BE-4
Частный космос
Уникальная бетонная крыша превращает жилой дом в электростанцию
Солнечная энергетика
Toyota Sora — новый водородный автобус для гостей Олимпийских игр
Транспорт будущего
Ученые создали двумерный «идеальный» транзистор
Новая электроника
Huawei добилась 20 Гбит/с в испытаниях 5G Dual Connectivity
Переход на 5G
Сингапурские ученые делают фотоэлементы из меди, цинка и олова
Энергия солнца
Транспорт будущего
Маск купил еще одну буровую машину и роет тоннель в Вашингтон
В Швеции выбрали место для строительства конкурента Gigafactory
Тренды
Россия получила рекордное количество медалей на World Skills 2017
Кейсы
Эндрю Ын возглавил стартап, разрабатывающий чатбота-психотерапевта
Кейсы
Блокчейн может трансформировать сферу туризма
Блокчейн-технологии
Водоросли помогли улучшить органические солнечные элементы
Солнечная энергия
Veo Robotics переложит тяжелый труд на плечи роботов
Робототехника
Соцпособия будущего
Блокчейн и криптовалюты совершат революцию в БОД