Големина на текста:
Нанотръбички
Дори най-големите оптимисти сред учените, изследващи полупроводниците, твърдят, че на
базираните на силиций компютърни чипове им остава да живеят още около 15 години. След това ще
бъде невъзможно да се добавят нови електронни логически схеми в тези все по-малки „сандвичи“,
които изграждат неумолимо смаляващите се и „поумняващи“ компютри. Ето защо учените са
принудени да правят сложни микропроцесори от други материали. През август т. г. Ай Би Ем
направи значителен пробив, когато физици от изследователския център Томас Дж. Уотсън в
Йорктаун Хайтс, Ню Йорк, построиха първата логическа схема - сърцевината на микропроцесорите -
от една-единствена дълга въглеродна молекула, наречена нанотръбичка. Макар че реализирането
на първия преносим компютър, базиран на нанотръбички, все още е далеч, нововъведението на
известната компания e „важна стъпка“, заявява Уидън Аворис, член на групата, създала схемата.
Универсални колкото бе силицият през последния половин век, въглеродните нанотръбички имат и
някои забележителни предимства. Те са много по-малки от най-малките силициеви транзистори,
затова инженерите ще могат да побират хиляди милиарди от тях в един-единствен чип. А тъй като
са дълги и тънки като гумен маркуч, електроните преминават направо през схемата при
изключително намалено електрическо съпротивление. Това има за резултат по-слабо нагряване и
по-малка загуба на енергия, отколкото при силиция.
Но остават огромни технически проблеми. Дори и среден днешен настолен компютър би изисквал
поне няколко милиона от тези логически схеми, а засега няма познати методи за масовото им
производство, които да бъдат бързи и ефективни. Не по-малко важно е предизвикателството да
бъдат свързани серии от индивидуални и коренно различни схеми в микропроцесор. И докато
компютрите използват три различни типа логически схеми (елементи), наречени „И“, „НЕ“ и „ИЛИ“,
засега единственият постигнат от Ай Би Ем с помощта на въглеродни нанотръбички логически
елемент е от типа „НЕ“.
Все пак пробивът на компанията е добро начало - сега развойните инженери трябва просто да
довършат работата. - Майкъл Мойер
Мемристор
Казано просто, мемристорът „запомня” количеството заряд, преминал през него, и съответно на това
променя съпротивлението си. Този ефект е предсказан през 1971 година от електроинженерът Леон
Чуа, но единствените нишки за реалното му съществуване са докладите за странни хистерезиси във
волт-амперните характеристики на елементи с тънки слоеве. Това означава, че когато напрежението
нараства, токът следва различна зависимост от тази, когато напрежението намалява.
„Изследователите докладват за този ефект като за любопитен факт, добавяйки някои опити за
физическо обяснение за наблюденията си” – казва Станли Уилямс от Hewlett Packard Labs,
Калифорния. „Но сега излседователите от HP са създали първите мемристори.”
За разработването на мемристори, екипът на Уилиямс първо трябвало да разрешат как се поражда
съпротивлението на тези запаметяващи елементи на атомно ниво. Те разработват модел на
мемристор, състоящ се от тънък слой полупроводник с два различни региона – един с висока степен
на легиране и малко съпротивление, и друг регион, който не е легиран и е с високо съпротивление.
Когато бъде приложено напрежение върху този полупроводник, то част от атомите, които са
легирани, се придвижват и съпротивлението се променя, като при това се получава характерния
ефект на мемристорите – хистерезис.
И за да създадат реален проптотип от тоззи модел, екипът на Уилямс свързват слой от легиран
титаниев диоксид с нелегоран титаниев диоксид. Измервайки волт-амперни характеристики, те
откриват, че тази структура наистина проявява хистерезисен ефект на съпротивление свързано със
запаметяване (Nature 453 80).
Уилямс разказва, че екипът му е създал и изпробвал хиляди мемристори и дори ги е интегрирал в
електрони схеми. Тъй като хистерезисът на мемристорите позволява те да функционират като
превключватели, то сега се търсят начини са приложението им в схеми вместо различни логични
елементи. Това включва и нови форми на дълготрайни памети и дори устройства, който могат да
симулират синапси – връзките между неврони е мозъка.

Това е само предварителен преглед

За да разгледате всички страници от този документ натиснете тук.

Нанотръбички и мемристори

Дори най-големите оптимисти сред учените, изследващи полупроводниците, твърдят, че на базираните на силиций компютърни чипове им остава да живеят още около 15 години...
Изпратен от:
Димитър Гошев
на 2009-02-05
Добавен в:
Общи материали
по Електроника
Статистика:
13 сваляния
виж още
 
 
Онлайн тестове по Електроника
Тест по полупроводникови елементи
тематичен тест по Електроника за Ученици от 12 клас
Тестовите въпроси са свързани със знания относно ДИОДИТЕ и техните характеристики по електроника. Въпросите са с един верен отговор.
(Лесен)
15
218
1
09.01.2012
» виж всички онлайн тестове по електроника

Нанотръбички и мемристори

Материал № 277727, от 05 фев 2009
Свален: 13 пъти
Прегледан: 15 пъти
Качен от:
Предмет: Електроника, Технически науки
Тип: Общ материал
Брой страници: 2
Брой думи: 404
Брой символи: 3,394

Потърси помощ за своята домашна:

Имаш домашна за "Нанотръбички и мемристори"?
Намери бързо решение, с помощтта на потребители на Pomagalo.com:

Последно видяха материала