Vedci z Moskovského inštitútu elektronickej technológie (MIET) vyvinuli presnú metódu na kontrolu prevádzky mikro?ipov v extrémnych podmienkach vesmíru.
Prielom pomôže pri rozvoji novej triedy vákuových nanotranszitorov, ktoré sú odolné vo?i žiareniu a vysokým teplotám.
Výsledky boli uverejnené v senzoroch a ovláda?och A: Fyzické.
Miniaturizácia moderných elektronických komponentov vedie k zvýšenej zranite?nosti, uviedol tím Národnej výskumnej univerzity MIET.
Bez správneho tienenia, extrémne teploty, „tvrdé“ žiarenie alebo toky ?ažkých ?astíc ich môžu deaktivova? alebo spôsobi? náhodné poruchy systému.
Ke? sa miniaturizovali pod 10 nanometrov s ve?kos?ou, elektronické komponenty sa stávajú obzvláš? citlivými na vonkajšie vplyvy, ?ím sa ich využitie vo vesmíre takmer nemožní, špecialisti vysvetlili, „v dôsledku vysokej citlivosti polovodi?ových tranzistorov sub-10 NM na ú?inky s jedným žiarením a ú?inky vytesnenia z kozmického lú?a.“
Dokonca aj v pozemnom vybavení môžu také malé komponenty spôsobi? chyby softvéru a nestabilný výkon
„Tok neutrónovej úrovne na úrovni mora môže spôsobi? ireverzibilné štrukturálne defekty v krištá?ovej mriežke,“ uviedol Gleb Demin, vedúci výskumného laboratória pre modelovanie a vývoj nanotechnologických mikrosystémov v MIET. „V dôsledku toho dôjde k poškodeniu, mení mobilitu nosi?ov náboja a posunuté prevádzkové napätie, ?o vedie k nepredvídaným chybám a spôsobuje nepredvídate?né správanie mikro?ipov.“
Nahradenie polovodi?ového kanála, prostredníctvom ktorého sa náboj prenáša v tranzistoroch CMOS, s vákuovou medzerou umož?uje zvýšenú výkonnos? a spo?ahlivos?.
Elektróny sa nezrážajú s mriežkou, ktorá urých?uje ich prietok, a elektrický prúd v medzere je menej citlivý na žiarenie a tepelné ú?inky, vysvetlil Demin.
Na vytvorenie stabilného prúdu s nižšou spotrebou energie môžu vákuové nanotransistory použi? hustú škálu prvkov namiesto katódy s jedným bodom alebo špi?kou emisie elektrónov.
Monitorovanie a predpovedanie charakteristík katódy s viacerými špi?kami, v?aka ve?kému po?tu prvkov v matrici, je však náro?nou úlohou.
Vedci spolo?nosti MIET, spolu s kolegami z fyzikálneho technického inštitútu Ruska vied Af Ioffe, našli spôsob, ako monitorova? správanie katódy v reálnom ?ase na základe po?a kremíkových emitorov.
Sledovanie „životného cyklu“ po?a ako celku a jeho jednotlivých prvkov pomohlo zisti?, ktoré oblasti štruktúry katódy sú rozhodujúce pre stabilnú prevádzku tranzistora s vákuovou medzerou.
„Dosiahnuté výsledky sa môžu použi? na vývoj novej triedy vákuových nanotransistorov a kompaktných elektronických zdrojov založených na viacerých polovodi?ových katódach,“ uviedol Demin. „Naše údaje navyše umož?ujú lepšie zosúladenie teórie s praxou a presnejší výpo?et skuto?ných a ú?inných parametrov vyvíjajúcich sa vákuových medzerových tranzistorov.“
V budúcnosti vedci plánujú uplatni? vedomosti na analýzu základných procesov vo vákuových tranzistoroch v nanomateriále.
Dalo by sa tiež použi? pri návrhu iných vákuových nanoelektronických zariadení, ako sú mikrogúzny röntgenový röntgenový trubice a vysokofrekven?né zosil?ova?e signálu.
Zdroj sputnik, preložené cez google
