Разработана микроэлектроника без полупроводников

Инженеры Калифорнийского университета в Сан-Диего создали из метаматериалов первый микроэлектронный прибор без применения полупроводников.

Возможности современных транзисторов и другой микроэлектроники определяются свойствами составляющих их материалов, в частности — полупроводников, которые могут накладывать ограничения на электропроводимость устройства или течение электронов. У полупроводников существует так называемая энергетическая щель, то есть им требуется приток внешней энергии для того, чтобы заставить электроны проходить через них. А скорость электронов ограничена, поскольку они постоянно сталкиваются с атомами, проходя через полупроводник.

Команда исследователей под руководством профессора Дэна Сивенпайпера решила снять эти ограничения, заменив полупроводники свободными электронами в пространстве.

Однако освобождение электронов требует высокого напряжения (минимум 100 вольт), мощных лазеров или крайне высокой температуры (свыше 530 градусов по Цельсию), что для микро- и даже наноэлектроники непрактично.

Поэтому профессор Сивенпайпер и его коллеги создали микроскопическое устройство, испускающее электроны и свободное от таких строгих требований. Оно состоит из метаповерхности, расположенной поверх кремниевой платы со слоем двуокиси кремния между ними. Метаповерхность образуют золотые грибообразные наноструктуры, которые производят «горячие точки» с высокой интенсивностью электрического поля при воздействии низкого напряжения (менее 10 вольт) и ИК-лазера низкой мощности одновременно. И вырабатывают достаточно энергии, чтобы оттянуть электроны из металла и освободить их.

Испытания прототипа устройства показали увеличение проводимости на 1000 процентов, пишет Phys.org.

«Конечно, эта технология не заменит все полупроводниковые приборы, но может лучше подойти для некоторых видов устройств с высокой частотой или низкой мощностью», — сказал профессор Сивенпайпер.

iSpring — российский проект, с которым работают IBM и Гарвард

Между тем, немецкие ученые создали необычные полупроводники из олова, йода и фосфора: они проявляют экстраординарные оптические и электронные свойства, одновременно являясь очень гибкими.

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
2024 год стал самым жарким за полтора века: впервые превышен предел в 1,5°С
Наука
Юпитер оказался не таким, как считали ученые: открытие опровергает гипотезу о гиганте
Космос
Физики придумали, как найти новые измерения в пространстве
Наука
Посмотрите на первое фото кометы C/2024 G3 в России: она прилетает раз в 160 000 лет
Космос
Ученые нашли необычные частицы: их поведение невозможно объяснить обычной физикой
Наука
Байден запретит поставки ИИ-чипов в Россию: что ответила NVIDIA
Новости
300 млрд киловатт-часов: Китай строит крупнейшую в мире гидроэлектростанцию
Новости
Парниковые газы предложили хранить в стенах домов для борьбы с изменением климата
Наука
Ученые разгадали тайну, как древние птерозавры поднялись в воздух
Наука
Эксперимент показал, что фотоны света могут вести себя как частицы темной материи
Наука
ИИ создал крупнейшую базу данных фотографий северного сияния
Наука
Молекулы РНК превратили в «фонарики», чтобы отслеживать их работу в клетке
Наука
Европейский зонд показал северный полюс Меркурия в рекордных деталях
Космос
Посмотрите, как изменится внешний вид людей через 30 лет  
Наука
Посмотрите на первые фото Tesla Model Y без камуфляжа  
Новости
«Тостер» для смартфона обновляет зарядку гаджета за секунды
Новости
Гаджет, который научился читать мысли человека, показали на CES 2025
Новости
Эта камера будет снимать на Луне: Nikon представила прототип на CES 2025  
Новости
Ярчайший гамма-всплеск в истории связали с теорией струн и темной материей  
Новости
Наука в фокусе: кто и зачем делает научно-популярные видеоблоги в России
Кейсы