Плазмоны в электронной жидкости — новая концепция для логических элементов

Компьютеры будущего будут трудиться не на электронах, а на волнах, распространяющихся по электронной «жидкости». Новую концепцию устройства электроники внес предложение врач Эктор де лос Сантос (Dr. Hector J. De Los Santos) директор по разработкам компании NanoMEMS Research (Калифорния, США).

Предложенная им конструкция в возможности может заменить классические электронные схемы и продолжить тенденцию роста емкости электронных схем, обрисовываемую законом Мура.

Как и предсказал более чем 40 лет назад Гордон Мур, количество транзисторов на кристалле микросхемы все это время удваивалось приблизительно каждые 18 месяцев. Но в случае если в будущие годы эта закономерность и сохранится, то уже на какой-то новой технологической базе, а не классической. на данный момент, в то время, когда размер транзисторов уже перешел на наноуровень, они страдают от многих недочётов — повышенного сопротивления, пониженной мобильности носителей в высокой себестоимости и канале производства.

Дабы преодолеть неприятности, нарастающие с уменьшением масштаба, ученые всей земли ищут альтернативу классическим микросхемам.

Концепция де лос Сантоса носит название электронно-жидкостной логики, ЭЖЛ; в ее основе лежит поток плазмонов (плазменных волн) в электронной жидкости. Де лос Сантос предполагает, что логические элементы на базе ЭЖЛ смогут переключаться за время порядка фемтосекунд (10–15 секунды) с очень низкими утратами энергии — эти параметры замечательно смогут помогать исполнению закона Мура и по окончании отказа от классических микросхем.

Как растолковывает де лос Сантос, волна, разрешённая войти в определенном направлении, возможно трактована как «1» (в случае если её засечёт детектор) либо как «0» (в случае если этого не случится).

Для этого поверхностная волна пускается по каналу, наполненному электронной жидкостью и разделяющемуся на два канала. В конце каждого канала за развилкой установлен детектор. До тех пор пока на волну не выясняется внешних действий, она просто разделяется на развилке, так что ее равные доли будут засечены обоими конечными детекторами.

Но, в случае если в главный канал слева либо справа будет разрешена войти еще одна волна, то первая волна отразится от нее в противоположный канал за развилкой. К примеру, в случае если вторая волна будет разрешена войти справа, то исходная волна отправится в левый канал. Так, на ЭЖЛ – базе создается логический вентиль, талантливый хранить 1 бит информации.

Плотность логических элементов на базе ЭЖЛ будет в пределе равняться ядерной плотности, что недостижимо для классических схем. Еще громадным преимуществом ЭЖЛ есть скорость — на два порядка стремительнее классических схем. Наконец, концепция ЭЖЛ уже в полной мере реализуема современными литографическими способами, что разрешит легко перестроить индустрию производства полупроводников на ЭЖЛ – базу.

Логические схемы на базе ЭЖЛ в полной мере смогут взаимодействовать с классической электроникой, утверждает де лос Сантос.

Случайные записи:

• Нанотрубки для сенсора напряжения
• Ведущие специалисты химической отрасли вместе с роснано обозначили перспективы углеродного волокна в россии

Урок №27. Базовые логические элементы.

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Зарядное устройство для мобильного телефона на основе элемента пельтье

  В этом видео поведано, как изготовить простейшее зарядное устройство для сотового телефона без применения сложных частей, базируясь на базе элементов…

• Железо проявило магнитные свойства, характерные для редкоземельных элементов

  Главным компонентом современных магнитов, что снабжает материалу соответствующие особенности, есть железо. Его серьёзными преимуществами для…

• Ионная жидкость для извлечения редкоземельных металлов

  Химики из Бельгии продемонстрировали, что полученная ими около десяти лет назад ионная жидкость может употребляться для выделения полезных редкоземельных…

• Представлена новая технология изготовления элементов на базе арсенида галлия

  Инженеры из америки и Республики Корея показали методику создания структуры, составленной из перемежающихся арсенида арсенида и слоёв алюминия галлия, и…