Problem z tranzystorami
Obowiązująca przez dziesiątki lat teoria dotycząca zakłóceń występujących w tranzystorach prawdopodobnie jest fałszywa. Może to oznaczać, że wkrótce nie będziemy w stanie produkować mniejszych i bardziej wydajnych układów scalonych dopóty, dopóki nie powstanie prawdziwa teoria wyjaśniająca szumy.
Jason Campbell i jego zespół z Narodowego Instytutu Standardów i Technologii badali fluktuacje pomiędzy stanami on i off w coraz mniejszych tranzystorach. Odkryli w ten sposób, że obowiązujący od dziesiątków lat standardowy model wyjaśniający zakłócenia nie pasuje do faktów. Teoria zwana modelem tunelowania elastycznego mówi, że wraz ze zmniejszaniem się rozmiarów tranzystora, częstotliwość zakłóceń jest coraz większa. Jednak Campbell i jego koledzy wykazali, że nawet w tranzystorach o rozmiarach jednego nanometra częstotliwość ta jest ciągle taka sama. Oznacza to, że cały model wyjaśniający to zjawisko jest nieprawidłowy. Dotychczas nie stanowiło to większego problemu ze względu na spore rozmiary tranzystorów. Te jednak bardzo szybko stają się coraz mniejsze i wkrótce przemysł może natknąć się na problem, z którym sobie nie poradzi, gdyż nie będzie wiadomo jak. Jest to szczególnie ważne w tranzystorach o małej mocy, gdyż w ich przypadku fluktuacje pomiędzy on i off są szczególnie duże.
To poważna przeszkoda na drodze rozwoju tranzystorów dla zastosowań wymagających małej mocy. Musimy zrozumieć na czym polega problem, zanim go naprawimy. Kłopot w tym, że w tej chwili nie mamy pojęcia co się dzieje - mówi Campbell.
Komentarze (6)
wilkoquak, 26 maja 2009, 23:54
niech mi to ktos wyjasni, bardzo prosze, bo jak dla mnie to chyba dobrze, ze nie ma zaklucen ;]
MrVocabulary (WhizzKid), 27 maja 2009, 00:08
Częstotliwość nie rośnie, a nie siła/ilość zakłóceń; ta rośnie tym bardziej, im mniejsze są tranzystory.
Dlatego naukowcy chcą się dowiedzieć, czemu te zakłócenia powstają - żeby im zapobiec :-)
Do autora: w artykule brakuje informacji, że te zakłócenia są coraz silniejsze przy postępującej miniaturyzacji. Jest tylko o wzroście częstotliwości, który jest nieprawdziwy, i o rosnącym problemie miniaturyzacji. Gdybym sobie nie uzupełnił tego artykułu wiedzą z zewnątrz, to też bym miał problemy ze zrozumieniem tego artykułu.
wilk, 27 maja 2009, 13:03
Z artykułu przecież wynika jasno, że niezależnie od rozmiaru tranzystora - częstotliwość zakłóceń wynikających z przełączania stanów okazała się być stała, wbrew powszechnym przewidywaniom. Pozorny wzrost siły zakłóceń wynika więc z większej "ekologiczności" (mniejszej mocy), która z kolei wynika ze spadającej wytrzymałości izolatorów w coraz mniejszej skali - czyli aby elektrony nie przeskakiwały między ścieżkami.
MrVocabulary (WhizzKid), 27 maja 2009, 13:26
Tak, ale nie znalazłem zdania, gdzie pokazane jest dosłownie (a nie w domyśle), że mniejszy rozmiar = większe zakłócenia -> ta sama energia silniej działa na mniejsze konstrukcje. Jest tylko napisane, że zależność wielkość/częstotliwość jest nieprawdziwa.
wilk, 27 maja 2009, 13:35
No bo właśnie taką zależność, w sposób stricte, obalono.
PS. tu nie chodzi także o częstotliwość pracy obwodu, a o częstotliwość zakłóceń.
MrVocabulary (WhizzKid), 27 maja 2009, 13:42
No tak. Ale obwód generuje pewną ilość zakłóceń o danej sile. Im bardziej skomplikowany obwód, tym ta siła silniej zakłóca. Tego nie ma wyjaśnionego w artykule, a nie każdy to wie.