Сегодня 08 сентября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные создали прототип сверхэнергоэффективного транзистора на квантовом эффекте группового поведения электронов

Учёные из США впервые измерили отклик у прототипа транзистора, работающего на эффекте волны зарядовой плотности. Сила ответного сигнала оказалась в 10–100 раз выше, чем можно было ожидать исходя из напряжения на управляющем электроде. Это открывает перспективы создания крайне маломощных транзисторов с высокими выходными токами. При этом существующие технологии производства чипов, вероятно, не потребуют радикальной перестройки.

 Источник изображения: UCLA

Источник изображения: UCLA

В некоторых материалах и при определённых условиях электроны начинают двигаться согласованно, проявляя свою волновую природу. Это явление известно как волна зарядовой плотности (ВЗП). Команда исследователей из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) под руководством профессора Александра Баландина впервые смогла количественно оценить отклик электронного прибора, использующего этот эффект.

В работе использовался трисульфид тантала (o-TaS3) — квазиодномерный материал, в котором электроны и кристаллическая решётка образуют согласованное состояние, известное как электронно-решёточный конденсат. Именно он служит средой для распространения волн зарядовой плотности. В отличие от обычной проводимости, где носители заряда рассматриваются как отдельные частицы, здесь они реагируют на внешнее воздействие коллективно.

Для эксперимента учёные изготовили наномасштабные прототипы полевых транзисторов на основе кристаллов TaS3 толщиной всего несколько нанометров. Электрическое поле создавалось затвором, а радиочастотные измерения позволяли отслеживать изменения плотности заряда в состоянии волны зарядовой плотности. Ключевой результат оказался неожиданным: изменения плотности заряда в конденсате на один-два порядка превосходили значения, которые можно было бы ожидать, исходя только из геометрии затвора. Иными словами, материал реагировал на управляющее поле намного сильнее, чем обычные полупроводники.

Даже слабое внешнее воздействие оказалось способным перестраивать весь конденсат, создавая отклик, значительно превосходящий обычную полевую модуляцию в традиционном полупроводниковом канале. Авторы также впервые смогли разделить вклад отдельных электронов и коллективного состояния волны зарядовой плотности, определить его квантовую ёмкость и построить зонную диаграмму такого транзистора.

Практический интерес работы заключается в том, что архитектура экспериментальных устройств напоминает структуры, уже используемые в кремниевой микроэлектронике: канал, затвор и управление электрическим полем. Пока речь идёт лишь о демонстрации концепции, а не о готовом транзисторе. Тем не менее результаты указывают на альтернативный способ управления током при меньших напряжениях и энергозатратах. Если этот подход удастся масштабировать, материалы с волнами зарядовой плотности могут найти применение в новых маломощных транзисторах, элементах памяти и других компонентах электроники будущего, где усиление сигнала обеспечивается не повышением напряжения, а коллективным поведением электронов.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про технологии и рынок it

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Календарь релизов 7–13 сентября: Sprawl Zero, Wardogs, Hot Wheels Infinite Rush и Halloween 9 ч.
Хакеры взломали Liquid Network и похитили биткоины на $320 млн 9 ч.
Инсайдеры раскрыли, чего ждать от загадочного шутера Blizzard по StarCraft 10 ч.
Моддер поразил фанатов демонстрацией кооператива и вида от третьего лица для классического стелс-экшена Metal Gear Solid 12 ч.
Huawei представила ускоренную HarmonyOS 7 с ИИ-агентами, защитой от мошенников и новым интерфейсом 13 ч.
«Погибнут многие храбрые рыцари»: многострадальная MMO по League of Legends превратилась для Riot Games в поход за Святым Граалем 13 ч.
Новый трейлер подтвердил дату выхода Airframe Ultra — ретрофутуристического гоночного боевика, который выглядит как дитя Road Rash и «Акиры» 15 ч.
«Базис» приобрёл 70 % разработчика ИИ-платформы наблюдаемости Proto Observability 16 ч.
Рост облачного рынка России резко замедлился — не хватает «железа» и «дешёвых» денег 17 ч.
OpenAI призвала замедлить развитие ИИ из-за риска выхода агентов из-под контроля 19 ч.
Новая статья: Компьютер месяца — сентябрь 2026 года 6 ч.
Новая статья: Обзор умных часов HUAWEI WATCH GT 7 Pro: пора вставать на лыжи 8 ч.
Xiaomi обновила 27-дюймовый монитор Redmi A27U — разрешение 4K, частота 240 Гц и 90-Вт зарядка USB-C 9 ч.
SK hynix успешно расширяет производство памяти DRAM по передовому техпроцессу 1c 10 ч.
Анонсирован флагманский 3-дюймовый планшет Xiaomi Pad 9 Pro Max с чипом Xring O3 и памятью LPDDR6 11 ч.
Xiaomi бросила вызов складному iPhone: представлен широкоформатный Xiaomi 18 Fold с чипом Xring O3, LPDDR6 и 200-Мп камерой 14 ч.
Производители смартфонов массово игнорируют требования ЕС — более 80 % устройств не имеют данных о ремонте 14 ч.
LG представила 14" ноутбук Gram Book AI 2026 с чипом Intel Wildcat Lake и автономностью до 30 часов 14 ч.
Производители памяти не успевают за спросом — зато их выручка взлетела на 60 % во втором квартале 15 ч.
Репортаж со стенда Acer на IFA 2026: гибрид консоли и ноутбука DualPlay Mini, сверхлёгкий Swift, мини-ПК на Nvidia и другие новинки 17 ч.