Научно-техническое объединение Автоматика - НТОА

+7 (343) 361-09-39

Заказать звонок

Тактовую частоту можно повысить за счет нового физического явления

Исследователи из Массачусетского технологического института (МТИ) и их коллеги из немецкого Университета Аугсбурга сообщили об открытии нового физического явления, которое позволит значительно увеличить емкость транзисторов, что, в свою очередь, повысит тактовую частоту или вычислительную мощность устройств. Предметом исследования стал алюминат лантана, состоявший из чередующихся слоев оксидов лантана и алюминия. Лантановые слои несут небольшой положительный, а алюминиевые — отрицательный заряды. В результате сложения электрических полей между верхней и нижней частями структуры создается потенциал. Алюминат лантана и титанат стронция считаются отличными изоляторами, которые не проводят электрического тока. Однако достаточно толстый слой алюмината лантана его электрический потенциал нарастает до величины, позволяющей электронам перемещаться с верхней части структуры к нижней. В результате в месте соединения структуры с титанатом стронция возникает проводящий канал, что во многом напоминает процесс включения транзистора. Инженеры измерили емкость между этим каналом и электродом затвора в верхней части структуры алюмината лантана. Учитывая, что полученные результаты были отчасти ограничены возможностями экспериментального оборудования, был сделан вывод о том, что незначительное изменение напряжения может привести к протеканию большого заряда по каналу между этими двумя материалами. К удивлению исследователей, было установлено, что этот канал работает при комнатной температуре. При этом емкость структуры настолько велика, что не поддается описанию с использованием представлений современной физики. Нечто подобное наблюдалось в очень чистых полупроводниковых структурах, однако этот эффект был очень незначительным. Напротив, несмотря на то, что экспериментальные образцы алюмината лантана и титаната стронция были загрязненными, эффект образования канала проводимости оказался весьма заметным. Возможно, исследователи стали свидетелями возникновения нового квантово-механического эффекта или неизвестного физического явления. Несмотря на то, что по каналу между двумя материалами перемещается очень большой заряд, его скорость слишком мала для тех частот переключения, которые используются в компьютерных кристаллах. Исследователи МИТ утверждают, что более чистые образцы материалов обладают меньшим электрическим сопротивлением. Кроме того, возможно, после того как ученые поймут природу этого эффекта, им удастся его воссоздать с использованием других более распространенных материалов. Результаты этого исследования был опубликованы на прошлой неделе в журнале Science. Источник: EDN