Созданы самые эффективные и малопотребляющие транзисторы, устройства с которыми могут обойтись вообще без аккумуляторных батарей

Структура тонкопленочного транзистора


Новый тонкопленочный транзистор, структура которого была разработана учеными и инженерами из Кембриджского университета, потребляет при своей работе столь малое количество энергии, что устройства, построенные на базе таких транзисторов, теоретически смогут функционировать в течение бесконечно долгого времени без необходимости использования аккумуляторных батарей или других химических источников энергии. Все крохи необходимой для их работы энергии эти устройства смогут черпать из окружающей среды, что делает данную технологию идеальным вариантом для построения Интернета Вещей, носимых или вживляемых электронных устройств медицинского назначения.

Разработанные учеными транзисторы производятся при низкой температуре и они могут быть напечатаны на основании из любого подходящего материала, будь то стекло, пластик, ткань, бумага и т.п.

Одним из эффектов, определяющих потребление тока транзисторами, является ток его утечки в закрытом состоянии. Эти утечки происходят в местах контакта между металлом и полупроводниковыми компонентами транзистора, где образуются так называемые паразитные барьеры Шоттки. Такое положение дел усугубляется еще тем, что размеры современных транзисторов сокращаются настолько, что их электроды уже начинают влиять друг на друга за счет нежелательных квантовых эффектов, которые в некоторых случаях приводят к потере работоспособности транзистора.

Структура транзистора, разработанного кембриджскими учеными, позволяет решить почти все проблемы "одним махом". Ученые заставили работать барьеры Шоттки в качестве своего рода изоляторов, уменьшающих влияние электродов друг на друга, что, в свою очередь, позволило уменьшить размер самого транзистора.

Сокращение размера транзистора проявилось в виде весьма высокого значения его коэффициента усиления. Кроме этого новые транзисторы работают при напряжении менее одного вольта, а расход ими энергии составляет меньше миллиардной доли ватта. К сожалению, получение столь замечательных характеристик сыграло "злую шутку" с другим параметром транзистора - с его быстродействием, но это является не самым критичным для некоторых областей применения, там, где на первом месте стоит функциональность и надежность, а не скорость работы.

"Если устройство, изготовленное на базе новых транзисторов, запитать от обычной батарей типоразмера АА, то это устройство смогло бы проработать в течение миллиарда лет" - рассказывает Сангсик Ли (Sungsik Lee), ведущий исследователь, - "Здесь, конечно, мы не принимаем в расчет процесс естественной деградации самой батареи, а ориентируемся на значение ее электрической емкости".




Ключевые слова:
Тонкопленочный, Транзистор, Энергия, Потребление, Электрод, Утечка, Ток, Напряжение, Усиление, Быстродействие

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Созданные первые в своем роде транзисторы, полностью состоящие из углерода
  • Двухслойный графен - основа высокоскоростных туннельных транзисторов нового ...
  • Созданы органические электрохимические транзисторы, при помощи которых можн ...
  • Созданы транзисторы с крайне низким потреблением энергии, работающие за сче ...
  • Использование кремниевых нанопроводников позволило создать новые переконфиг ...




  • 3 ноября 2016 09:05
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3870
    могут обойтись вообще без аккумуляторных батарей

    Весьма странное заявление. Как будто электронное устройство, это что-то, замкнутое само в себе. Любое устройство бессмысленно без возможности взаимодействия с чем-либо или без передачи собираемых им данных куда-либо. А на это (особенно на беспроводную и оптическую связь) уже только энергии, "черпаемой из окружающей среды" без промежуточного накопления, совершенно не хватит.


    --------------------
        
    3 ноября 2016 10:05
    #2 Написал: Bond013

    Публикаций: 0
    Комментариев: 295
    Ещё интересует насколько низкое быстродействие... Раз уж оно низкое то насколько?
        
    5 ноября 2016 11:17
    #3 Написал: yg2005

    Публикаций: 0
    Комментариев: 104
    Если тонкопленочное образование с большой площадью и мизерным потреблением, то теоретически возможно самоснабжение энергией.
    Посмотрите на те же одноклеточные организмы, особенно растительные. Вот только нам еще далеко до этого совершенства.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.