Сегодня 18 октября 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 🔥
Новая статья: TOEM 2 — в одну уютную реку дважды. Рецензия 3 ч.
Сервер или люди? ИИ проверили задачей о вагонетке — и пожалели 10 ч.
Криптобиржа Bitget закрыла доступ к сервисам жителям России и Беларуси 11 ч.
Anthropic предложила американским законодателям собственный законопроект о регулировании отрасли ИИ 20 ч.
Глава Nvidia призвал отрасль не мириться с инцидентами в сфере безопасности, вызванными ИИ 21 ч.
Новая статья: Songs of Glimmerwick — песнь песней. Рецензия 17-10 00:00
Снуп Догг засветился в новом трейлере криминального боевика Stranger Than Heaven от авторов Yakuza 16-10 21:50
ИИ может стать «слишком супер»: команда Трампа взялась за риски искусственного интеллекта 16-10 20:43
Менее чем за десять месяцев 2026 года в Steam уже вышло больше игр, чем за весь 2025-й 16-10 20:35
Meta выпустила мощную открытую ИИ-модель Muse Spark Open — для её работы хватит всего двух Mac Studio 16-10 20:30
Asus выпустила свою первую видеокарту Intel Arc — но она не для геймеров 5 ч.
Сетевая «Швейцария»: Cisco изменила стратегию в эпоху агентного ИИ, став более открытой и нейтральной 9 ч.
Biomemory представила DNA Shield — коммерческий сервис хранения данных в ДНК 11 ч.
Micas Networks представила коммутаторы класса 102,4 Тбит/с на базе Broadcom Tomahawk 6 11 ч.
Сервер ASUS XA P2N-E2 для агентного ИИ оснащён двумя чипами NVIDIA Vera 11 ч.
Обещать — не значит обновить: Sony отказалсь выпускать Android 17 для Xperia 10 VI «по техническим причинам» 13 ч.
Конец близок: глава Intel заявил, что перестройка компании завершена на 80 % 13 ч.
Бум памяти дал ещё одну трещину: Kioxia потеряла две трети стоимости на фоне наступления Китая 14 ч.
Китай готовит запрет на экспорт технологий производства солнечных панелей нового поколения 14 ч.
«Дешёвые и никудышные»: глава Apple объяснил, почему компания так долго не выпускала складной iPhone 17 ч.