आधुनिक नैनोस्केल इलेक्ट्रॉन ट्यूब सिलिकॉन ट्रांजिस्टर का विकल्प हो सकते हैं

अब आगे स्केलिंग सेमीकंडक्टर तकनीक में कुछ कठिनाइयां हैं , साथ ही घड़ी की आवृत्ति में वृद्धि के बिना प्रोसेसर प्रदर्शन को बढ़ाने की संबंधित समस्या है। कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के

शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि वे बहुत पुरानी तकनीक पर भरोसा करके मौजूदा समस्या को हल कर सकते हैं। इलेक्ट्रॉनिक ट्यूब, शोधकर्ता एक्सल शायर के अनुसार, ट्रांजिस्टर के प्रदर्शन को बढ़ाने और बिजली की खपत को कम करने की कुंजी हो सकती है।


इलेक्ट्रॉनिक लैंप के साथ काम करें। 1922 की फोटो, सिस्टम टेक्निकल जर्नल बेल

, प्रोजेक्ट, जिस पर Scherer और उनके समूह काम कर रहे हैं, का क्लासिक इलेक्ट्रॉनिक ट्यूबों से कोई लेना-देना नहीं है - टीम के अनुसार, वे मानव रक्त कोशिकाओं से लगभग 1000 गुना छोटे हैं, लगभग 6-8 एनएम। आधुनिक सिलिकॉन प्रोसेसर की मुख्य समस्या महत्वपूर्ण गर्मी उत्पादन है। कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के शोधकर्ताओं द्वारा विकसित इलेक्ट्रॉनिक तकनीक, उनके सिलिकॉन समकक्ष की तुलना में बहुत कम ऊर्जा का उत्सर्जन करती है, जो ओवरहीटिंग और सुरंग प्रभाव की समस्या को हल करेगी ।

सिलिकॉन के विपरीत, जो या तो एक कंडक्टर या एक इन्सुलेटर हो सकता है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि यह रासायनिक रूप से कैसे संशोधित किया जाता है, Scherer लैंप कई धातुओं से बनाया जा सकता है, जैसे टंगस्टन, मोलिब्डेनम, सोना और प्लैटिनम।

इलेक्ट्रॉनिक लैंप कई विचारों के बीच एक विकल्प हैं। अन्य आशाजनक दृष्टिकोणों में विदेशी सामग्री शामिल हैं, जैसे कार्बन नैनोट्यूब और यहां तक ​​कि सूक्ष्म यांत्रिक स्विच।

Scherer एक ट्रांजिस्टर का आविष्कार करने या सिलिकॉन को पूरी तरह से बदलने की कोशिश नहीं कर रहा है। बोइंग इस शोध को अंतरिक्ष और वैमानिकी इंजीनियरिंग में अपने संभावित अनुप्रयोगों के कारण वित्त पोषित कर रहा है, क्योंकि सिलिकॉन स्पष्ट रूप से आने वाले कई और वर्षों के लिए मानक होगा। वैक्यूम तकनीक में अभी भी कई समस्याओं का समाधान है। प्रति माह एक इलेक्ट्रॉन ट्यूब के आधार पर हजारों प्रोसेसर के दसियों के उत्पादन को लॉन्च करना कब संभव होगा? उत्पादन में उपकरणों को बदलने और एक पारिस्थितिकी तंत्र के निर्माण में कितना खर्च होता है? क्या यह वर्तमान गति को बनाए रखने के लिए पर्याप्त तेजी से आयोजित किया जा सकता है, और तकनीक मौजूदा उत्पादन लाइनों में कैसे एकीकृत होगी?

कम्प्यूटिंग सिस्टम के प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए लघु इलेक्ट्रॉनिक ट्यूब मुख्य ड्राइविंग फोर्स में बदल सकते हैं, लेकिन लागत और उत्पादन समस्याएं प्रौद्योगिकी के लिए एक बड़ी बाधा हैं जो खुद को सिलिकॉन के लिए एक प्रतियोगी के रूप में रखती हैं। अपनी विशाल प्रारंभिक क्षमता के बावजूद, न तो कार्बन नैनोट्यूब और न ही ग्राफीन ने ऐसा किया।

यह पहली बार नहीं है कि आधुनिक चिप्स में वैक्यूम इलेक्ट्रॉन ट्यूबों के संचालन के सिद्धांत का उपयोग करने का विषय सामने आया है। विद्युत चुम्बकीय दालों और विकिरण को ले जाने के लिए लैंप अर्धचालक से बेहतर हैं, इसलिए वे अभी भी सैन्य प्रौद्योगिकी में उपयोग किए जाते हैं, जो परमाणु बमों के करीब विस्फोट का सामना करना पड़ता है। तो, अमेरिकी रक्षा एजेंसी DARPA द्वारा रेडियो ट्यूबों की नई पीढ़ी विकसित की जा रही है ।

नासा तथाकथित की संभावनाओं को तलाश रहा है "वैक्यूम-चैनल ट्रांजिस्टर । इलेक्ट्रॉनिक नैनोलैम्प का छोटा आकार कुछ तरीकों से उनके निर्माण को आसान बनाता है - एक पारंपरिक वैक्यूम ट्यूब के विपरीत, डिवाइस के अंदर एक वैक्यूम बनाने के लिए किसी अतिरिक्त प्रयास की आवश्यकता नहीं होती है। कैथोड और एनोड के बीच की दूरी इलेक्ट्रॉन के औसत मुक्त पथ की तुलना में बहुत कम है। वायुमंडलीय दबाव में।

वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि वैक्यूम नैनोस्केल डिवाइस पारंपरिक अर्धचालकों की तुलना में टेराहर्ट्ज़ रेंज में काम करना आसान होगा। हालांकि ठोस राज्य ट्रांजिस्टर पहले से ही पी के लिए मजबूर किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, तेराहर्ट्ज़ के ऊपर की फ्रीक्वेंसी पर काम करते हुए, उदाहरण के लिए, नॉर्थ्रॉप ग्रुमैन प्रोटोटाइप, DARPA तेराहर्ट्ज़ इलेक्ट्रॉनिक्स प्रोग्राम के हिस्से के रूप में बनाया गया , 2014 में इस लाइन को पछाड़ दिया । इसमें इंडियम फॉस्फाइड ट्रांजिस्टर का इस्तेमाल किया गया।

एक्स्ट्रेमेटेक के माध्यम से

Source: https://habr.com/ru/post/hi395081/