Плазмоны в электронной жидкости - новая концепция для логических элементов

Компьютеры будущего будут работать не на электронах, а на волнах, распространяющихся по электронной «жидкости». Новую концепцию устройства электроники предложил доктор Эктор де лос Сантос (Dr. Héctor J. De Los Santos) директор по технологиям компании NanoMEMS Research (Калифорния, США). Предложенная им конструкция в перспективе может заменить традиционные электронные схемы и продолжить тенденцию роста емкости электронных схем, описываемую законом Мура.

Как и предсказал свыше 40 лет назад Гордон Мур, количество транзисторов на кристалле микросхемы все это время удваивалось примерно каждые 18 месяцев. Но если в грядущие годы эта закономерность и сохранится, то уже на какой-то новой технологической основе, а не традиционной. Сейчас, когда размер транзисторов уже перешел на наноуровень, они страдают от многих недостатков — повышенного сопротивления, пониженной мобильности носителей в канале и высокой себестоимости производства. Чтобы преодолеть проблемы, нарастающие с уменьшением масштаба, ученые всего мира ищут альтернативу традиционным микросхемам.

Концепция де лос Сантоса носит название электронно-жидкостной логики, ЭЖЛ; в ее основе лежит поток плазмонов (плазменных волн) в электронной жидкости. Де лос Сантос предполагает, что логические элементы на основе ЭЖЛ могут переключаться за время порядка фемтосекунд (10–15 секунды) с крайне низкими потерями энергии — эти параметры прекрасно смогут служить выполнению закона Мура и после отказа от традиционных микросхем.

Как объясняет де лос Сантос, волна, пущенная в определенном направлении, может быть интерпретирована как «1» (если её засечёт детектор) или как «0» (если этого не произойдет).

nfllogic.jpg

Для этого поверхностная волна пускается по каналу, наполненному электронной жидкостью и разделяющемуся на два канала. В конце каждого канала за развилкой установлен детектор. Пока на волну не оказывается внешних воздействий, она просто разделяется на развилке, так что ее равные доли будут засечены обоими конечными детекторами. Однако, если в основной канал слева или справа будет пущена еще одна волна, то первая волна отразится от нее в противоположный канал за развилкой. Например, если вторая волна будет пущена справа, то исходная волна пойдет в левый канал. Таким образом, на ЭЖЛ – основе создается логический вентиль, способный хранить 1 бит информации.

Плотность логических элементов на основе ЭЖЛ будет в пределе равняться атомной плотности, что недостижимо для традиционных схем. Еще большим преимуществом ЭЖЛ является скорость — на два порядка быстрее традиционных схем. Наконец, концепция ЭЖЛ уже вполне реализуема современными литографическими методами, что позволит без труда перестроить индустрию производства полупроводников на ЭЖЛ – основу. Логические схемы на основе ЭЖЛ вполне могут взаимодействовать с традиционной электроникой, утверждает де лос Сантос.

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 4.5 (12 votes)
Источник(и):

http://www.nanojournal.ru/events.aspx?…

http://www.physorg.com/…6635049.html



mOleg аватар

Уже не могу везде читать «закон Мура» какой же это закон? Это даже не правило! Это даже не правило, а девиз, задание вектора развития на ближайшее будущее, которое худо бедно пока что удается в рамках этого вектора. Но это не означает, что это правило или закон или закономерность! Два абзаца в этой заметке лишние, как когда-то были лишними ссылки на решения ЦК КПСС и высказывания вождей мировой Революции.