Диэлектрические транзисторы могут быть намного быстрее полупроводниковых

Источник: enduracoatings.com

Существуют три основных типа твердых тел: проводники (металлы), полупроводники (основа современных транзисторов) и диэлектрики. Долгое время считалось, что диэлектрики совершенно не способны проводить электрический ток. Если же мощность электромагнитного поля, приложенного к изолятору, слишком велика, материал разрушается. Команда исследователей из Университета штата Джорджии (США) и целого ряда институтов Германии обнаружила исключение из этого правила. В работе участвовали профессора Марк Стокман и Вадим Апальков (США), руководил проектом профессор Ференц Краус (Германия). Ученые провели ряд экспериментов по облучению диэлектрика (диоксида кремния) сверхкороткими и чрезвычайно интенсивными вспышками ультрафиолетового лазера. Оказалось, что такие лазерные импульсы позволяют изоляторам проводить электрический ток, оставаясь неповрежденными. Таким образом, диэлектрические устройства под лазерным управлением могут использоваться для обработки электрических сигналов.

Фактически, они будут действовать по тому же принципу, что и полупроводниковые транзисторы. Там тоже осуществляется переключение из непроводящего в проводящее состояние под действием управляющего электромагнитного поля. В случае с диэлектриком роль выключателя играет лазерный импульс (то есть тоже электромагнитный сигнал, но более короткий и мощный). При этом диэлектрические транзисторы способны переключаться за промежуток времени, длительность которого равна 1 фемтосекунде (10^–15 с), что сравнимо с периодом световой волны. То есть ученые обнаружили самый быстрый процесс, который принципиально может существовать в физике конденсированных сред. Как заявил профессор Стокман, на основе диэлектрика можно создать процессоры, которые будут работать в 10000 раз быстрее, чем наиболее мощные современные полупроводниковые процессоры. Их рабочая частота может достигать 1 ПетаГерц (против 3 ГГц для существующих одноядерных процессоров).