Просмотр полной версии : Гибрид вакуумной лампы и транзистора
http://lenta.ru/news/2012/05/24/nanobulb/
В СССР это проходили в 70-е годы прошлого столетия. Создавались холодные катоды из материалов с малой работой выхода электронов и за счет небольших расстояний между электродами создавались сильные электрические поля. Это сполсобствовало тому, что такие электронные приборы работали без напряжения накала и при малых анодных напряжениях.
Возможно это новая эра в радиоеэлектронике. Поживем увидем.
Инженеры скрестили вакуумные лампы с транзисторами
(http://lenta.ru/news/2012/05/24/nanobulb/)Инженеры создали миниатюрные электронные радиолампы, сочетающие свойства вакуумных ламп и кремниевых транзисторов. Планируется, что они смогут стать основой быстрых и устойчивых к радиации вычислительных устройств. Работа опубликована в журнале Applied Physics Letters, ее краткое содержание приводит ScienceNow.
Для создания миниатюрных электронных ламп инженеры использовали традиционную технику производства транзисторов - фотолитографию. С ее помощью в кремнии создавали миниатюрные полости, на дне которых располагались эмиттер (катод, излучающий электроны) и коллектор (анод, собирающий электроны). Расстояние между ними составляло всего 150 нанометров. Сверху находилась база, управляющая током между эмиттером и коллектором. В классической лампе ей соответствует сетка.
Прибор работал в точности как классическая электронная лампа: при создании напряжения между катодом и анодом электроны устремлялись от первого ко второму с эффективностью, которая зависела от управляющего напряжения на базе. Напряжение между катодом и анодом, после которого начиналась эмиссия электронов, составляло около 10 вольт, что существенно больше, чем в обычных транзисторах. По словам экспертов, это пока является самым главным недостатком устройства.
По словам создателей, миниатюрная лампа смогла работать при частотах в 0,46 терагерц, что в 10 раз больше, чем максимальная частота лучших кремниевых транзисторов. Характерно, что для ее работы не потребовалось создавать в полости вакуум - лампа была настолько мала, что это делало крайне низкой вероятность встречи электрона с молекулой газа на пути между катодом и анодом.
Целью создания миниатюрных ламп является стремление инженеров обойти врожденные недостатки кремниевых транзисторов. Во-первых, они не могут работать на таких высоких частотах, на которых работают лампы. Это связано с тем, что подвижность электронов в кремнии ниже, чем в вакууме. Во-вторых, транзисторы менее устойчивы к радиации и ионизирующему излучению.
Если инженерам удастся создать эффективные и небольшие вычислительные устройства на основе ламп, то они окажутся полезны для астронавтов и военных, имеющих дело с радиацией. Кроме того, они могут стать компонентами приборов, работающих в терагерцовом диапазоне.
micyaylo
25.05.2012, 09:46
Инженеры скрестили вакуумные лампы с транзисторами
(http://lenta.ru/news/2012/05/24/nanobulb/)крайне низкой вероятность встречи электрона с молекулой газа на пути между катодом и анодом.
Когда mr.Ford увидел бы, как это делается, то он, наверное, от слова ГАЗ ...
Хотя, говорят, что видел...
Об этом писали ещё 30 лет назад в ' ХИМИЯ И ЖИЗНЬ'.
Также упоминались и ВИС'ы ( вакуумные интегральные схемы ).
Всё это первоапрельская шутка.
...Всё это первоапрельская шутка.
Никакая это не шутка. Прогладьте утюгом лист ватмана и попробуйте разорвать его в полной темноте. По линии разрыва увидите голубые спОлохи - вот это как-раз и есть электроны, оторванные от атома руками :)
Это бумага, а ведь есть хим. элементы с очень небольшой энергией выхода электрона, а как ведут себя сплавы, или поверхности с нанотрубками? Скорее нужно удивляться, почему нет широкого исследования новых электронно-вакуумных приборов. Кстати, где-то в Инете примерно год назад было видео о российской лаборатории, втихую добившихся определённых результатов в тиких исследованиях.
Тогда это просто цирк.
Ну, так бывает..., в науке, например: Закон Менделеева-Лавуазье, радио Маркони-Попова и т.д... :-). Никто не запрещает открывать темы по поводу одного и того же события! :-).
А тема, конечно, интересная, но, думаю, до практической реализации еще далеко, хотя в области развития транзисторной техники уже чувствуется достижение предела, пора переходить к чему-то другому, возможно это "другое", как раз и обсуждается здесь...
Хотя подобных "открытий" было достаточно, но все они закончились только констатацией "теоретической возможности", а до практического широкого применения не дошло!
Было бы интересно быть "свидетелем" еще одной "революции"... По крайней мере 2 мы пережили - "транзисторную" и "микросхемную".
Жаль, только "своими руками" 150нм сложно сделать! :-)))).
Гибрид вакуумной лампы и транзистора
Лучше сказать - нанотехнологии воскрешают электровакуумную технику.
А в стародавние времена, точно, были публикации про удачные эксперименты с микроминиатюризацией (чуть язык не сломал, по-современному - нанотехнологии) электровакуумных приборов. Шли именно по этому пути - сокращение расстояний для создания достаточной напряжённости поля при низких напряжениях. Но накал был, кажется.
Гибрид вакуумной лампы и транзистора
Лучше сказать - нанотехнологии воскрешают электровакуумную технику.
А в стародавние времена, точно, были публикации про удачные эксперименты с микроминиатюризацией (чуть язык не сломал, по-современному - нанотехнологии) электровакуумных приборов. Шли именно по этому пути - сокращение расстояний для создания достаточной напряжённости поля при низких напряжениях. Но накал был, кажется.Вообще то и в транзисторах, и в микросхемах, тоже присутствует вакуум.
На иркутском заводе не смогли развить производство микросхем именно из-за плохого вакуума. Перестройка свернула это производство.
Уточняю, электровакуумные приборы (радиолампы) имеют свои особенности, а точнее свои параметры. Это движение электронов от катода к аноду. И это должно быть значительное расстояние.
Вычислительная техника ушла от этого в 70е годы. Потому что на электровакуумных приборах, первые ЭВМ били размером в 24 этажа. И только открытие Алферова, позволило нам иметь персональные компьютеры. Но это ни как не сочетается с электровакуумными приборами, типа радиолампа.
Да, сейчас на пути открытия нового прибора, который превзойдет современные процессоры, но не помню, что бы там рассматривалось подобие радиоламп.
Вообще то и в транзисторах, и в микросхемах, тоже присутствует вакуум.
На иркутском заводе не смогли развить производство микросхем именно из-за плохого вакуума. Перестройка свернула это производство.
Уточняю, электровакуумные приборы (радиолампы) имеют свои особенности, а точнее свои параметры. Это движение электронов от катода к аноду. И это должно быть значительное расстояние.
Вычислительная техника ушла от этого в 70е годы. Потому что на электровакуумных приборах, первые ЭВМ били размером в 24 этажа. И только открытие Алферова, позволило нам иметь персональные компьютеры. Но это ни как не сочетается с электровакуумными приборами, типа радиолампа.
Да, сейчас на пути открытия нового прибора, который превзойдет современные процессоры, но не помню, что бы там рассматривалось подобие радиоламп.
Не знаю, какое открытие Алфёрова позволило ....
Развитие компьютерной техники до доведения до состояния, что они пришли почти в каждый дом (плохой тон, если в доме нет ни одного компьютера) пришло кровью и потом поколений людей во всём мире и не по причине чьего-то озаренья ночью или с утра, а из-за последовательного постепенного развития, в том числе и развития технологий массового производства. И в этом развитии нет национальности или гениев. Да и Россия выпала из этого процесса в 90-х годах по всем известным причинам. Пардон, даже потеряла "яйцеголовых" в лице русских (евреев), переехавших "туда".
Не знаю, какое открытие Алфёрова позволило ...
Жаль, что не знаете... Впрочем, не Ваша в этом вина. Вклад Алфёрова в развитие мировой микроэлектроники фундаментален, и, как научный вклад, намного весомее, чем вклад некоторых распиаренных корифеев...
Вклад Алфёрова в развитие мировой микроэлектроники фундаментален,
Совершенно верно. Достаточно погуглить, чтоб в этом убедиться.
Совершенно верно. Достаточно погуглить, чтоб в этом убедиться.
Конкретнее, please. Не попались ли Вы на распиаривание?
Я не считаю, что нобелевка зря даётся. Тем более, неамериканцу.
Есть еще один сдерживающий (в моем понимание) фактор, это то, что любой электровакуумный прибор (радиолампа) имеет электроды и они выделяют молекулы кислорода (газа) и не зависит это, в работе она или нет. И для поглощения этой молекулы, в лампу устанавливают поглотитель.
В обычных лампах (6П14П), это черный налет, а в металлокерамике титанпоглотитель, который поглощает только при температуре не менее 200градусов. Так если там есть электроды, значит нужен и этот механизм, иначе вакуум бистро заполнят молекулы газа. И вакуума в скором времени просто там не будет. Но это при довольно больших объемах баллона самой лампы, но тут, как я понимаю, размеры должны бить небольшие и значит нарушения вакуума произойдет очень быстро.
Не могу все это утверждать на 100%, но то, что я написал, должно быть там предусмотрено.
От изобретения Фореста (аудиона) до реальной 6П3С - дистанция огромного размера. Масса мелких технологических новшеств. Так и будет - масса "яйцеголовых" привнесут по капельке усовершенстваний, и получется ягодка. Но нам, потребителям, остаётся только ждать. Пока "яйцелголовые" разродятся. Потом хорошо - включил - и правда, заработало.....
Прогресс называется. И всё зиждется на желании заработать немножечко и на озарении спохмелья. А Маркс говорил - "отнять и разделить" - неправильно. Жили бы по такому принципу, не звонили бы по сотовому и ездили бы на ослах.
Может Вы и правы, но практический факт, что при присутствие электродов в приборе, борьба с выделением газа не исчезнет и то, как это будут делать не главное, главное, что на это понадобится объем этого нового прибора.(лампотранзи стора)
bravissimo
01.01.2013, 03:47
Нуууу, насчет холодных катодов с автоэмиссией - весьма серьезно разрабатываемая тема. То, что не светится в популярных новостях говорит само за себя. Правда больше встречаются "сильноточные" публикации но не факт, что не прорабатываются и слаботочные.
Вакуумные интегральные схемы - совсем не первоапрельская шутка, а суровая реальность. Присутствовали в министерских справочниках в разделе "вакуумные приборы" следовательно были доступны для заказа.
Относительно геттера при малых размерах - как всем известно степень достаточности технического вакуума определяется не давлением газа а расстоянием которое может пролететь частица без соударения с другими частицами. И если расстояние между стенками / размер сосуда существенно меньше такового при н.у., то и прибор при соответствующих размерах будет вакуумный.
Кстати, управляемая газовая среда в корпусных транзисторах является обязательным элементом.
Не удивляет же Вас, что приборы МЭМС являются по сути механическими, конструктивными аналогами того, что давно считается отжившим. Релетранзисторы, телефонотранзисторы и т.д.-транзисторы. Резисторотранзисторы и конденсаторотранзист оры мы уже и не замечаем...
Относительно области применения - А собственно почему обязательно вычтехника, только из-за раскрученности темы?
ИМХО, наиболее реально - связь, свч область.
Относительно вакуумной конкуренции транзистору - ими обычно считают нувисторы.
Кстати о вакуумной технике вообще - хоронить ее по меньшей мере рано.
Вон те же ЛБВ, не так давно ходили несколько сот часов, сейчас - несколько сот тысяч часов. И являются основой мощных свч передатчиков.
AlexanderT
01.01.2013, 16:12
Подскажите,в прошлом веке была идея применять радиоизотопные холодные катоды,тоесть сделать лампу без накала. Сейчас в катодах испльзуются изотопы но всё-же с накалом,тоесть "холодная" идея не получила продолжения?
Valery Gusarov
01.01.2013, 18:05
не получила продолжения?В АТОМНЫХ РЕАКТОРАХ РАБОТАЮТ, ТАМ ТЕМПЕРАТУРА ВНУТРИ ДОСТАТОЧНАЯ.
В СССР это проходили в 70-е годы прошлого столетия. Создавались холодные катоды из материалов с малой работой выхода электронов и за счет небольших расстояний между электродами создавались сильные электрические поля. Это способствовало тому, что такие электронные приборы работали без напряжения накала и при малых анодных напряжениях.
Все почти так и было... Катод, правда, совсем холодным не оставляли (:smile:). Идея, кстати, хорошо забытая от М.А. Бонч-Бруевича...128284
Powered by vBulletin® Version 4.1.12 Copyright © 2024 vBulletin Solutions, Inc. All rights reserved. Перевод: zCarot