Nanoskalige Vakuumröhren könnten eines Tages Transistoren ersetzen

Vakuum-Nichtröhren können Transistorröhren ersetzen
John Ambrose Fleming
Seit Jahrzehnten werden Computerkomponenten immer kleiner, obwohl ihre Leistungsfähigkeit sprunghaft zunimmt. Allerdings hat sich dieser Prozess in den letzten Jahren verlangsamt – und es scheint, dass die Branche möglicherweise in die Vergangenheit blicken muss, um einen Weg in die Zukunft zu finden.

Vor Transistoren verwendeten viele Geräte der Unterhaltungselektronik Vakuumröhren zur Steuerung des elektrischen Stroms. Derzeit wird am California Institute of Technology (besser bekannt als) ein Forschungsprojekt durchgeführt Caltech scheint bereit zu sein, diese scheinbar veraltete Technologie für die Moderne umzunutzen Epoche.

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Dr. Axel Scherer ist Leiter der Nanofabrication Group am Caltech und leitet die Bemühungen, eine aktualisierte Version der Vakuumröhre zu entwickeln. Seinem Team ist es gelungen, vorgefertigte Schaltkreise zu erstellen, die nur ein Millionstel der Größe einer Standardversion der vor einem Jahrhundert konstruierten Komponente haben.

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Diese undurchschaubar kleine Röhre besteht aus Metall und ist laut einem Bericht des Forschungsinstituts in der Lage, den Elektronenfluss, der zwischen vier noch kleineren Sonden ausgetauscht wird, ein- und auszuschalten New York Times.

Wenn moderne Transistoren sehr klein gebaut werden, neigen sie dazu, Elektronen abzugeben. Bis zur Hälfte der von Computerchips verbrauchten Energie kann verloren gehen, wenn diese Elektronen aus Transistoren austreten, was Energie verschwendet und Wärme erzeugt.

Ein als Quantentunneln bekannter Prozess verursacht diese Lecks, aber Dr. Scherer und sein Team nutzen das gleiche Phänomen, um die Verschwendung zu verhindern. Die am Caltech gebauten Vakuumröhren sind in der Lage, den Elektronenfluss ohne Leckage zu steuern, was sie zu einem hocheffizienten Ersatz für Transistoren machen könnte.

Es wird noch einige Zeit dauern, bis Vakuumröhren die Transistoren in Ihrem PC ersetzen, aber die Entwicklung dieser Technologie wird in absehbarer Zukunft weitergehen. Boeing finanziert die am Caltech durchgeführte Forschung und man geht davon aus, dass auf dieser Arbeit basierende Spezialchips noch vor 2020 auf den Markt kommen könnten.

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