Нещодавно створений транзисторний апарат виявив вражаючу здатність до стійкості.

Нещодавно розроблений транзисторний пристрій вразив експертів своєю надзвичайною стійкістю під час проведених тестів. Результати були настільки вражаючими, що це відкриває нові горизонти для електроніки та пристроїв, які ми щодня використовуємо. Ці мікроскопічні перемикачі є критично важливими для практично кожного сучасного електронного пристрою, що бере участь у зберіганні даних та обробці інформації у двійковій системі "включено" або "вимкнено", перемикаючись з неймовірною швидкістю.

Завдяки вражаючій комбінації швидкості, габаритів і витривалості, нещодавно представлений дизайн може стати значним прогресом для споживчих гаджетів, таких як смартфони та ноутбуки, а також для дата-центрів, які зберігають наші дані в хмарному середовищі. За словами міжнародної команди дослідників, що працювала над цим проектом, існує можливість, що наші технології стануть набагато швидшими, ефективнішими і надійнішими, якщо дану технологію вдасться реалізувати в масштабах, які відповідають практичним потребам.

"У нашій лабораторії основна увага приділяється фундаментальній фізиці," зазначає фізик Пабло Джарілло-Ерреро з Массачусетського технологічного інституту (MIT). "Це один з перших і, можливо, найзначніших випадків, коли глибокі наукові дослідження призвели до відкриттів, які можуть суттєво вплинути на практичне застосування."

Транзистор створено із нового ультратонкого сегнетоелектричного матеріалу, що має позитивні та негативні заряди на різних рівнях.

нітриду бору. Використовується два шари матеріалу, які злегка зміщуються під час подачі електрики, змінюючи конфігурацію атомів бору та азоту.

Ця конструкція робить транзистори неймовірно швидкими та неймовірно тонкими, дві властивості, які можуть зробити величезну різницю в тому, щоб зробити електроніку більш компактною та ефективнішою. Подумайте про можливість упакувати більше пам'яті та обчислювальної потужності в набагато менші пристрої, які споживають набагато менше енергії.

Крім того, навіть незначне переміщення шарів може змінити характеристики матеріалу, завдяки чому зношення або пошкодження залишаються на мінімальному рівні. Транзистор має можливість вмикатися та вимикатися щонайменше 100 мільярдів разів без жодних ознак зносу, що робить його набагато більш надійним у порівнянні з флеш-пам'яттю, яка використовується сьогодні.

"Щоразу, коли ви виконуєте операції запису та видалення на флеш-пам'яті, спостерігається певне зниження її якості," - зазначає фізик Реймонд Ашуорі з MIT. "З часом ця пам'ять зношується, що вимагає застосування складних методів для оптимізації процесів читання та запису на чіпі."

Науковці, які займаються цим винаходом, усвідомлюють, що перед ними стоїть тривалий шлях, перш ніж ці транзистори зможуть знайти застосування в практичних пристроях. Розробка одного прототипу в лабораторних умовах є важливим етапом, проте для сучасної електроніки необхідно виготовити мільярди транзисторів.

Однак команда в захваті від того, куди це може піти далі. Це також може виявитися корисним у дослідженні інших галузей фізики, наприклад використання світла замість електрики може викликати зсув шару. Очевидно, що наша нинішня залежність від технологій і цифрових пристроїв означає, що будь-які інновації в цій галузі можуть мати далекосяжні наслідки та переваги, які вплинуть на більшість людей на планеті.

"Якщо я думаю про всю мою кар'єру у фізиці, це робота, яка, на мою думку, може змінити світ через 10-20 років", -- каже Ашуорі. Дослідження опубліковано в Science.