JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi.

Viime vuosina tutkijat ovat kehittäneet nanomittakaavan tyhjiökanavatransistoreita (nanoscale vacuum channel transistors, NVCT). Niissä yhdistyy parhaat puolet tyhjöputkia ja moderneja puolijohteita samaan laitteeseen. Perinteisiin transistoreihin verrattuna NVCT-transistorit ovat nopeampia ja kestävät korkeampia lämpötiloja sekä säteilyä.

NVCT-transistoreiden ominaisuudet tekevät niistä sopivia syvän avaruuden ja korkean taajuuden laitteisiin sekä THz-elektroniikkaan. Ne ovat myös ehdolla jatkamaan Mooren lakia.

NASA:n Ames-tutkimuskeskuksen tutkijat ovat suunnitelleet piipohjaisen tyhjiökanavatransistorin, jonka paranneltu hilarakenne vähentää ohjausjännitettä kymmenistä volteista alle viiteen volttiin. Tämän seurauksena transistorin energiankulutus pienenee.

Vanhoissa tyhjiöputkissa elektronit kulkivat tyhjiössä, joten ne liikkuivat hyvin suurilla nopeuksilla, mikä johti nopeaan toimintaan. NVCT-komponentissa ei itse asiassa ole tyhjiötä vaan elektronit kulkevat tilan poikki, joka on täytetty inertillä kaasulla.

Koska elektronien välinen etäisyys on noin 50 nanometrin luokkaa, elektronin todennäköisyys törmätä kaasumolekyyliin on hyvin alhainen. Käytännössä elektronit liikkuvat yhtä nopeasti kuin tyhjiössä.

IBM:n tutkijat ovat puolestaan ampuneet elektronin pitkin III-V-ryhmän puolijohteista valmistettua nanolankaa, joka on integroitu piille. Tämä saavutus muodostaa perustan tulevaisuuden kvanttilankapiireille.

Elektronit ammutaan yhdestä kontaktielektrodista toiseen ja ne lentävät ballistisesti läpi nanolangan ilman siroamista. Näin nanolanka toimii täydellisenä putkena elektroneille siten, että elektronin täysi kvantti-informaatio (energia, liikemäärä, spin) voidaan siirtää ilman häviöitä.

Tutkijat näkevätkin saavutuksen osana yleistä kvanttitietokonetta, jossa kvanttijärjestelmä on täysin ballistinen. Lisäksi, yhdistämällä nanolankarakenteita suprajohteiden kanssa mahdollistaa topologisesti suojatun kvanttilaskennan, mikä mahdollistaa vikasietoisen laskennan.

Toteutuksessa käytettävällä tekniikalla on etuna myös täysi integroitavuus olemassa oleviin CMOS-prosesseihin ja teknologiaan.

Veijo Hänninen

Nanobittejä 12.4.2017

 
 

Näin lataat sähköauton turvallisesti kotipistorasiasta

Sähköautoiluun liittyy paljon ennakkoluuloja ja virheellisiä käsityksiä. Yksi näistä liittyy sähköauton lataamiseen: voiko sähköauton ladata tavallisesta kotitalouspistorasiasta, vai pitääkö sähköauton ostajan ehdottomasti ostaa ja asennuttaa erillinen latauslaite? Molempia mielipiteitä esiintyy, ja totuus on tältä väliltä: tavallisesta pistorasiasta voi hyvin ladata, kunhan muistaa muutaman turvallisuusseikan.

Lue lisää...

UPS on tärkeä osa datan tallennusta

Innovatiiviset UPS-suunnittelutekniikat tuovat sekä paremman tehokkuuden että suorituskykyä.

Lue lisää...
 
ETN_fi The 1st ever ETNdigi is out! Ensimmäinen ETNdigi ilmestyi – lue vankka paketti IoT-tekniikasta https://t.co/AeNPCRgufC
ETN_fi What is Mindsphere IoT by Siemens?. Ilmari Veijola explains at ECF2018. https://t.co/PczsxwpCO4 @SiemensSuomi @ETN_fi
ETN_fi You dont need code to create an Android app. It can be done on Simulink and MATLAB models. See Antti Löytynoja at E… https://t.co/VJzXEfJoOM
ETN_fi See the @MinimaProcessor presentation at ECF18: https://t.co/m1znHqgj2E
ETN_fi Cut the power in IoT processors. @MinimaProcessor at Embedded Conference Finland 2018.
 
 

ny template