Инженер Мейя Мейяппан (Meyya Meyyappan) из исследовательского центра NASA в Калифорнии разработал новую технологию нано-вакуумных трубок, работающих на частотах до 0,46 ТГц, что примерно в 10 раз быстрее, нежели существующая технология, основанная на кремниевых транзисторах, сообщает журнал Science.
История развития электроники в 20 веке начиналась с электронных вакуумных ламп, которые предшествовали ныне используемым транзисторам из кремния и активно использовались в технологиях 1960 годов, таких как компьютерная техника и радио. Однако с тех пор они считались вымершим видом, пока учёные не вернули их к жизни, создав нано-версию, которая быстрее и выносливее, нежели кремниевый транзистор и даже в состоянии работать в суровых условиях излучений космического пространства, что является для NASA несомненным преимуществом.
Электронные вакуумные лампы ушли со сцены из-за появления возможности массового производства транзисторов, которые намного меньше и надёжнее в работе. Самым важным преимуществом стала возможность их упаковки в микрочипы, что открыло путь для создания небольших, но мощных компьютеров.
Но, при этом транзисторы явно теряют в скорости по сравнению с вакуумными лампами. Электроны движутся намного медленнее в твёрдых телах по сравнению с вакуумом, что означает гораздо меньшую скорость вычислений. Более того, полупроводники довольно чувствительны к сильным излучениям, которые могут нарушить строение атома кремния.
Новое устройство представляет собой нечто среднее между современными транзисторами и вакуумными лампами прошлых лет. Нано-вакуумные трубки получаются вырезанием крохотной полости в кремнии, допированном фосфором. По границам ее помещаются три электрода (они выполняют роли катода, анода и сетки в электронной лампе).
По мнению разработчика технологии – она готова к массовому производству. Однако, инженер-электронщик Кристель Фобельтс (Kristel Fobelets) из Имперского колледжа Лондона считает, что вакуумные технологии пока скорее доказательство концепции, нежели рабочее устройство, поскольку их эксплуатационные требования не соответствуют современным транзисторам. В качестве примера можно привести энергопотребление: для включения устройства требуется около 10 вольт, в то время, как современные транзисторы работают на 1 вольте.
Тем не менее, потенциал вакуумных нанотехнологий очень велик и вполне возможно их массовое производство и использование в сфере электроники начнётся уже в ближайшем будущем.