Интересные темы:

Гаджеты

Немного интересного:

Компьютерная система на нанотранзисторах

09.12.2016 Гаджеты

Нанопроводные транзисторы смогут трудиться в микроскопических биологических и экологических датчиков.

Несколько исследователей под управлением доктора химических наук Гарварда Чарльза Либера и ведущего инженера центра наносистем MITRE Шамика Даса спроектировали и создали перепрограммируемую микросхему на базе нанопроводных транзисторов. По словам Либера, пара схем, соединенных совместно, станут первым расширяемым нанопроводным компьютером. Как растолковывают исследователи, такое устройство может трудиться в микроскопических имплантируемых биосенсорах и экологических датчиках со сверхнизким энергопотреблением.

Больше десяти лет ученые обещают посредством нанопроводов и нанотрубок уменьшить компьютерную технику до размеров, недоступных простым полупроводниковым материалам. Но были сомнения относительно практичности применения нанопроводов и нанотрубок как настоящих компьютерных совокупностей. «Прогресса в создании сложных микросхем практически не было», — отмечает Либер.

Одной из громаднейших неприятностей было производство громадного количества надежных в эксплуатации структур из нанопроводов и нанотрубок.Компьютерная система на нанотранзисторах Дабы обеспечить запланированную работу микросхемы, все структуры должны быть всецело аналогичными. По словам Либера, на данный момент кое-какие из таких неприятностей решены.

В частности, несколько исследователей создала методы массового производства аналогичных нанопроводов. Именно поэтому ученые смогли спроектировать нанопроводную структуру микросхемы, которую возможно расширять.

Простые чипы создаются по так именуемому нисходящему принципу, в соответствии с которым схема изначально экспонируется, как фотография, на полупроводниковую пластину, и лишний материал стравливается. И напротив, восходящий принцип употребляется для изготовления нанопроводных микросхем. Это указывает, что их возможно располагать на различных типах поверхностей и делать более компактными. «Вам нужны физически малые датчики, — растолковывает Джеймс Клемик, директор лаборатории нанотехнологий MITRE. – На сегодня ваш единственный вариант — применять чип, что сокращает датчик».

Дабы изготовить новую нанопроводную микросхему, исследователи расположили линии нанопроводов с сердцевиной из германия и силиконовой оболочкой на подложке и поперек положили линии железных электродов для создания решетки. Точки пересечения нанопроводов и электродов действуют как транзисторы, каковые возможно независимо друг от друга включать и выключать.

Исследователи сделали единственную схему площадью 960 квадратных микронов, на которой расположены 496 трудящихся транзисторов. Она сделана так, чтобы ее возможно было соединять с другими схемами, и совокупность транзисторов смогла трудиться как сложный логический элемент для обработки либо хранения данных.

Нанопроводные транзисторы остаются в состоянии или «включено», или «отключено», независимо от того, подключено ли питание. Это снабжает возможность моментального включения, что принципиально важно для датчиков с низким энергопотреблением, собирающих эти лишь спорадически и сберегающих электричество.

По словам Даса, микросхемы из нанопроводов еще и на порядок энергоэффективнее, чем из простых материалов. Одной из обстоятельств являются их электрические особенности, каковые не разрешают току рассеиваться, как случается с простыми транзисторами. Вторая обстоятельство – применение в микросхеме емкостных соединений вместо менее действенных резистивных. «Отечественные датчики применяют очень мало энергии», — говорит Дас.

«Это открытие есть серьёзным этапом развития в нескольких направлениях», — отмечает Андре ДеХон, доктор наук проектирования систем и электротехнического машиностроения Университета Пенсильвании. Перепрограммируемые транзисторы из нанопроводов – это, он утвержает, что в далеком прошлом ожидаемые конструктивные элементы.

Согласно мнению ученых, данное изучение есть шагом вперед в повышении и усложнении функциональности микросхем, выстроенных по восходящему принципу, что говорит о увеличении производительности нанопроцессоров и других интегрированных совокупностей в будущем.

По словам Либера, еще очень многое предстоит сделать на пути создания практичных нанопроводных процессоров для электронных совокупностей. Группа исследователей под его управлением ставит перед собой задачу находиться на схеме тысячи транзисторов, что многократно больше того количества, которое удалось установить сейчас. К тому же, ученые расширят устройство до множества схем.

на данный момент исследователи ищут наилучший метод соединения 16 схем.

Источник: Technologyreview

  • биосенсор
  • имплантант
  • компьютер
  • нано
  • транзистор

Author: Евгений

Случайные записи:

Нанопроволока — замена жестким дискам


Похожие статьи, которые вам понравятся:

Tags:  , ,