Лазерный мир

Ученые Калифорнийского университета Сан-Диего объявили о революционной разработке — создании первого в мире микроэлектронного устройства с оптическим управлением, лишенного полупроводников. Исследователи описали свою разработку в журнале Nature Communications.

В докладе они перечисляют недостатки полупроводников, в том числе наличие запрещенной энергетической зоны, из-за которой для запуска потока электронов требуется большая энергия. Кроме того, движение электронов через полупроводник замедляется из-за постоянных столкновений с атомами.

Semiconductor-free microelectronics are now possible, thanks to metamaterials

San Diego, Calif., Nov. 7, 2016 — Engineers at the University of California San Diego have fabricated the first semiconductor-free, optically-controlled microelectronic device. Using metamaterials, engineers were able to build a microscale device that shows a 1,000 percent increase in conductivity when activated by low voltage and a low power laser.

However, liberating electrons from materials is challenging. It either requires applying high voltages (at least 100 Volts), high power lasers or extremely high temperatures (more than 1,000 degrees Fahrenheit), which aren’t practical in micro- and nanoscale electronic devices.

The gold metasurface is designed such that when a low DC voltage (under 10 Volts) and a low power infrared laser are both applied, the metasurface generates “hot spots”—spots with a high intensity electric field—that provide enough energy to pull electrons out from the metal and liberate them into space.

http://jacobsschool.ucsd.edu/news/news_releases/release.sfe?id=2060

Исследователи, по их словам, решили избавить чипы от этих барьеров, заменив полупроводник на специально спроектированную метаповерхность с параллельными полосами из золота. По свидетельству ученых, если приложить к ней постоянный ток небольшого напряжения (меньше 10 В) или осветить ее слабым инфракрасным лазером, это приводит к созданию электрического поля огромной напряженности. Проводимость такого метаматериала, утверждают ученые, — на 1000% больше, чем у полупроводников.

Исследователи отмечают, что их разработка не сможет заменить все полупроводниковые элементы, но у нее хорошие перспективы для специализированных применений, в частности, в устройствах, характеризующихся высокой рабочей частотой и мощностью.

Источник: http://www.computerworld.ru/news/Sozdany-mikrochipy-bez-poluprovodnikov