Inspirace vakuovou elektronikou

Pavel Houser , 16. únor 2017 14:00 0 komentářů
Inspirace vakuovou elektronikou

Speciální zařízení dokáže přepínat vodivost bez použití polovodičů, namísto nich hrají klíčovou roli metamateriály, respektive zlaté metapovrchy. Elektronika postavená na těchto principech by mohla být energeticky nenáročná a pracovat při vysokých frekvencích.

Proč vůbec chtít polovodiče nahrazovat? Jejich základní vlastnosti totiž omezují i parametry elektroniky: překonání zakázaného pásu vyžaduje určitou energii a tím je limitována i snaha o co nejnižší spotřebu. Omezená je i rychlost pohybu elektronů přes pevný materiál, protože elektrony se srážejí s atomy krystalové mřížky. Dan Sievenpiper a jeho kolegové z Kalifornské univerzity v San Diegu proto přišli s novým konceptem, kdy se elektrony pohybují volným prostorem (celé to tedy trochu připomíná vakuovou elektroniku).

Jak vůbec elektrony z materiálů uvolňovat? Obecně to vyžaduje buď vysoké vnější napětí nebo výkonné lasery nebo vysoké teploty; to všechno je pro elektroniku (nebo alespoň běžnou elektroniku) vysloveně nepraktické. Řešením má být speciálně upravený povrch (metasurface). Spodní část představuje křemíková destička, na ní je mezivrstva oxidu křemičitého a samotnou aktivní vrstvu tvoří zlato, nanostruktura je formě paralelně běžících pásků, z nichž vyrůstá cosi připomínající houbové hlavičky.

Zlatý povrch pak lze aktivovat pouze malým vnějším napětím (10 V) a nízkoenergetickým infračerveným laserem. Tímto způsobem kolem zlata vnikne elektromagnetické pole o dostatečné intenzitě, aby z kovu vytrhávalo elektrony. Vnější zapnutí pak zvýší vodivost materiálu až 1000krát.

Takto lze tedy vytvořit např. tranzistor nebo senzor. Příslušný princip by se podle autorů výzkumu mohl uplatnit i u zařízení vyžadujících vysoké frekvence, kromě vlastní elektroniky uvádějí speciálně fotovoltaiku a fotochemii/fotokatalýzu. Použitý povrch byl navíc určen pouze pro demonstraci základního principu, pro konkrétní účely by se navrhovaly další speciální struktury. Příslušný výzkum byl proveden na University of California San Diego a jeho výsledky publikovány v Nature Communications.

Zdroj: Phys.org


Komentáře

RSS 

Komentujeme

Intel Inside aneb všichni jsme načipováni

Petr Zavoral , 10. prosinec 2017 18:20
Petr Zavoral

V Havlově hře Audience přesvědčuje Sládek Ferdinanda Vaňka, aby donášel sám na sebe. Z pohledu letoš...

Více







Kalendář

09. 01.

13. 01.
CES 2018
18. 01.

19. 01.
itSMF 2018
29. 01.

30. 01.
G2BTechEd

RSS 

Zprávičky

O2 v dalších dvou letech vykoupí až 1,25 % vlastních akcií

ČTK , 14. prosinec 2017 10:00

Cílem nového programu je optimalizace kapitálové struktury, uvedla firma....

Více 0 komentářů

10 spotřebitelských trendů pro rok 2018

Pavel Houser , 14. prosinec 2017 09:00

Sluchátka budeme nosit 24 hodin denně, i během spánku. Umělá inteligence bude vytvářet reklamy. Koli...

Více 0 komentářů

Apple poskytne investici 390 milionů USD firmě Finisar

ČTK , 14. prosinec 2017 08:00

Výrobce optických komponentů Finisar získá investici 390 milionů dolarů od firmy Apple....

Více 0 komentářů

Starší zprávičky

Facebook se chystá danit příjmy z reklamy v jednotlivých zemích

ČTK , 14. prosinec 2017 08:00

Změna se má uskutečnit do poloviny roku 2019 a týkat se bude zhruba 30 zemí, kde má firma kanceláře....

Více 0 komentářů

EP zamítl možnost přeshraničního vysílání on-line televizí

ČTK , 13. prosinec 2017 10:00

Komise navrhovala, aby u on-line televizního vysílání musel provozovatel řešit autorská práva pouze ...

Více 2 komentářů

Dvě americké firmy usilují o povolení bitcoinových ETF fondů

ČTK , 13. prosinec 2017 09:00

Fondy ETF se kupují a prodávají na klasické burze stejně jako akcie....

Více 0 komentářů

Firmy v Česku přišly kvůli podvodným e-mailům o miliony

ČTK , 13. prosinec 2017 08:00

Firmy v Česku čelí novému typu podvodu, účetní dostávají falešné e-maily od ředitelů s požadavkem na...

Více 4 komentářů