Баллистический транзистор

Опубликовано 18.08.2011 Ведущий Валерий Харыбин

Действие традиционных транзисторов в микросхемах основано на чередовании накопления и «сбрасывания» электронов; первое из этих состояний соответствует двоичной единице, второе — нулю. На переход в каждое из них требуется определенное время, которое обусловливает задержку переключения. Американскими учеными был изобретен транзистор принципиально нового типа, позволивший увеличить быстродействие электронных микросхем на несколько порядков. Принцип действия баллистического транзистора (как он еще называется баллистический транзистор с отклоняющим полем), основан на отклонении электрическим полем отдельных электронов. Такой транзистор представляет собой подобие «перекрестка», посередине которого находится треугольный отражатель. Его основой является специальный полупроводниковый материал, в котором атомы примесей не влияют на движение электронов. При этом отдельные электроны, проходя через поляризованный затвор, отклоняются электрическим полем и, затем отражаются от одной из граней клиновидного препятствия. В результате электроны отражаются влево или вправо в зависимости от величины приложенного напряжения, что соответствует логическим нолю и единице. Кроме того, преимущество баллистического транзистора по сравнению с обычным транзистором состоит в том, что нет необходимости управлять электронами при помощи "грубой силы" – достаточно слегка подтолкнуть их в нужную сторону, а дальше они будут перемещаться за счёт инерции в требуемом направлении. Такие транзисторы выделяют значительно меньше тепла и работают намного быстрее, так как через них проходит непрерывный поток электронов, которые не останавливаются, в отличие от обычных транзисторов, на что в последних тратится очень много энергии.