В неделю этот вопрос в журнале"Наука, MIT исследователи и их коллеги из университета Аугсбурга в Германии доклад открытие нового физического явления, что может дать транзисторов со значительно расширенной емкости - мера напряжение, необходимое для перемещения заряда. И что, в свою очередь, может привести к возрождению тактовой частотой в качестве меры власти компьютера.
В современные компьютерные чипы, транзисторы изготавливаются из полупроводников, таких как кремний. Каждый транзистор включает электрод называют воротами; подаче напряжения на ворота причин электроны накапливаются под ним.Электроны составляют канал, через который электрический ток может пройти, обращаясь полупроводника в проводник.
Емкости показывает, сколько заряда накапливается ниже ворота для данного напряжения. Мощности, что чип потребляет, и тепло это испускает, примерно пропорциональна квадрату рабочего напряжения в ворота.Так снижение напряжения может резко сократить тепла, создавая новую комнату, чтобы выжать максимум часов.
MIT профессор физики Raymond Ashoori и Лу Ли, постдок и Паппалардо сотрудник в своей лаборатории, - вместе с Кристоф Рихтер, Стефан Paetel, Тило Копп и Йохен Mannhart университета Аугсбурга - исследовали необычные физические системы, что результаты, когда алюмината лантана выращивается на вершине титаната стронция.Алюмината лантана состоит из чередующихся слоев оксида лантана и оксида алюминия. Лантана основе слои имеют небольшой положительный заряд, на основе алюминия слоев, небольшой отрицательный заряд. В результате серии электрических полей, что все сложить в том же направлении, создавая электрический потенциал между верхней и нижней части материала.
Обычно, как алюмината лантана и стронция отличные изоляторы, а это означает, что они не проводят электрический ток. Но физики предположили, что если алюмината лантана получает достаточно толстым, его электрический потенциал возрастет до такой степени, что некоторые электроны должны двигаться от верхней части материала на дно, чтобы предотвратить то, что называется "поляризации катастрофы". В результате проводящего канала на стыке с титаната стронция - так же, как тот, который образуется, когда транзистор включен. Так Ashoori и его сотрудники решили измерить емкость между этим каналом и электрода затвора на верхней части алюмината лантана.
Они были поражены тем, что они обнаружили: хотя их результаты были несколько ограничены по их экспериментальной установки, может быть, что бесконечно малое изменение напряжения вызовет большое количество заряда, чтобы войти в канал между двумя материалами."Канал может всасывать заряда -! Shoomp Как вакуума", Ashoori говорит. "И он работает при комнатной температуре, что вещь, которая действительно ошеломило нас."
Действительно, емкость материала настолько высока, что исследователи не верю в это можно объяснить существующей физики. "Мы видели такую же вещь в полупроводниках", Ashoori говорит, "но это было очень чистого образца, и эффект был очень мал. Это супер-грязного образца и супер-большой эффект." Он по-прежнему не ясно, Ashoori говорит, только, почему эффект такой большой: ". Это может быть новый квантово-механического эффекта или неизвестные физике материала"
Существует один недостаток системы, ученые исследовали: Хотя много заряд будет двигаться в канале между материалами, с небольшим изменением в напряжении, он движется медленно - слишком медленно для тип коммутации высокой частоты, что происходит в компьютерных чипах. Это может быть потому, что образцы материала, как Ashoori говорит, "супер грязных"; более чистых образцов может проявлять меньше электрическое сопротивление. Но это также возможно, что, если исследователи могут понять физические явления основные замечательную емкость материала, они могут быть в состоянии воспроизвести их в более практических материалов.
Triscone предупреждает, что радикальные изменения в чипов способ компьютера производятся неизбежно столкнется с сопротивлением. "Так много денег, была введена в полупроводниковой промышленности за десятилетия, что делать что-то новое, вы должны действительно революционной технологией," говорит он.
"Он не собирается революционизировать электроники завтра", Ashoori согласен. "Но этот механизм существует, и как только мы знаем, что существует, если мы можем понять, что это такое, мы можем попытаться это инженер"
