Was sind die ballistischen Transistoren?

Ein Transistor ist eine elektronische Miniatur-Komponente, die im Wesentlichen als einen Verstärker und einen Switch fungiert. Bestehend aus Halbleitermaterial, sind Transistoren die wichtigsten Komponenten von jede digitale Schaltung, einschließlich Computer. Die Verstärker-Anwendung der Transistoren wird in Radios und Hörgeräte verwendet. Der einfachen Switch-Betrieb der Transistoren ermöglicht dem Computer optimal funktionieren. Die Transistoren wechseln ständig zwischen den binären Staaten von NULL und eins, da die Computer komplexe Berechnungen abgeschlossen.

Konventionelle Transistoren

Konventionelle Transistoren haben drei Komponenten: Basis, Emitter und Kollektor. Die Basis ist der Tor-Controller, der Sammler ist die Stromversorgung während der Emitter ist der Ausgang für die Lieferung. Das Tor besteht aus Silizium semiconductorlike behandelt, die verhält sich sowohl als Isolator und Dirigent wegen seiner Fähigkeit zu gewinnen oder zu verlieren Elektronen abhängig von seiner Behandlung. Silizium mit Arsen behandelt gewinnt Elektronen und hat einen Elektronen-Überschuss und Behandlung mit Aluminium bewirkt, dass ein Elektron-Mangel. Das behandelte Silizium ist eingequetscht zwischen dem Kollektor und der Emitter die Metalle sind. Wenn Strom auf das Elektron-defizienten Silizium-Gatter angewendet wird, zieht er die Elektronen aus dem Kollektor, verursacht den Fluss des elektrischen Stroms.

Ballistische Transistoren

Das Prinzip der ballistischen Transistoren ist, dass die anfängliche Bewegung der Elektronen durch ein elektrisches Feld geleitet wird. Die Elektronen weiter dann auf ihren gewünschten Kurs über Durchbiegung. Die konventionellen Transistoren konzentrieren sich auf den Fluss der Elektronen als eine aktuelle während ballistische Transistoren arbeiten, indem Sie einzelne Elektronen aus den Deflektor prallen. Die Bewegung der Elektronen, die Durchbiegung der Post in eine Möglichkeit als eine "Null" angesehen werden kann, und die Bewegung anders kann als ein"." gelten Diesein und 0 (null) sind die grundlegenden Binäreingänge für Mikroprozessoren in Computern.

Vorteile

Es ist möglich, hohe Geschwindigkeiten, gemessen in Tetrahertz mit ballistischen Transistoren zu erreichen. Ballistische Transistoren erstellen sehr wenig Hitze, wie der Fluss der Elektronen keine Spitzen entspricht und wie in den traditionellen Transistoren tiefen. Weil sie Trägheit verwenden, um die Elektronen in ihren eingeschlagenen Weg zu lenken, anstatt sie zu zwingen, der Energieverbrauch ist geringer. Ballistische Transistoren sind widerstandsfähiger gegen "Rauschen" inhärenten im elektronischen Umfeld, da Berechnungen zeigen, dass die Variationen in der Lärm-Abbrechen einander aus als die Elektronen durch das elektrische Feld übergeben. Die Transistoren bestehen aus Feinblech Halbleitermaterial genannt 2-D-Elektron-Gas, das Chip-kleiner als die derzeit verfügbaren Transistoren ermöglicht. In der Tat ist der größte Prototyp fast so klein wie das beste konventionelle Transistor-Design.

Aktueller Status

Ballistische Transistoren befinden sich derzeit in der Forschung und Gewerbeeinheiten sind noch nicht verfügbar. Die National Science Foundation ist das Prinzip hinter der ballistischen Transistoren, dass sie zugestimmt haben, Finanzierung von $ 1,1 Millionen an der University of Rochester entwerfen und entwickeln eines Prototyps so beeindruckt. Das Forschungsteam an der Universität besteht aus Fachleuten aus verschiedenen Disziplinen zu den Entwurf in Gesamtheit betrachten. Zum Team gehören ein Professor für Informatik, ein theoretischer Physiker, Schaltung-Designer und ein Experte für Rechnerarchitektur. Dies ist nicht nur ein neues Produkt, aber es ist eine neue Archetyp auch, hat das Potential, die Elektronikindustrie auf ungeahnte Weise zu revolutionieren.