About / Advertise
Liten, lättillverkad, strålningssäker – och mycket snabb. Det är egenskaperna hos en ny implementation av det gamla elektronröret som fick stryka på foten på 60-talet när transistorn uppfanns.
En grupp sydkoreanska och amerikanska forskare har tagit fram ett ”nanoelektronrör” på ett par hundra nanometer som kombinerar de bästa egenskaperna från transistorer och elektronrör. Nanorören är inte bara möjliga att tillverka och skala ner med dagens halvledarteknik, de är också potentiellt snabbare och dessutom strålningssäkra, för exempelvis höghöjds- och rymdtillämpningar.Tekniken presenteras i en artikel i tidskriften Applied Physics Letters.
Etsa en liten grop i fosfordopat kisel, omge den med tre elektroder där gate placeras ovanpå source och drain. Source och drain är separerade med 150 nm. Där har du det enkla receptet för nanoelektronröret. När en spänning läggs mellan source och drain avger source elektroner. Rörets gate styr elektronflödet över gropen.
Enligt forskarna kan röret klockas till 460 GHz – tio gånger snabbare än dagens transistorer. Att elektronrör är snabbare än transistorer beror på att elektronerna färdas genom ett vakuum istället för genom ett fast material.
Det här är inte första gången någon försöker återskapa elektronröret.
Forskarnas nya hypotes var att deras rör inte behövde förses med ett vakuum eftersom source och drain ligger så nära varandra –150 nm – att sannolikheten för kollisioner med atomer är liten. Hypotesen visade sig stämma i forskarnas experiment.
Avsaknaden av kravet på vakuum gör att nanoelektronröret är möjligt att masstillverka till rimlig kostnad.
Tekniken är bara på forskningsstadiet. Ett hinder är att matningsspänningen är tio volt och därmed inte kompatibel med dagens spänningar kring en volt som används i CMOS-logik.
Nanoelektronröret kan komma att användas i kemiska sensorer, för medicinsk diagnos, för snabb telekommunikation och i rymden.
