В журнале Science Advances была опубликована статья американских ученых, которые создали новый вид транзистора, способного управлять тепловыми процессами в микросхемах. Этот прорыв в области полупроводников может привести к созданию более эффективных и стабильных микропроцессоров и электронных устройств.
Новый транзистор основан на использовании наночастиц, способных изменять свои свойства под воздействием электрического поля. В результате, меняя количество наночастиц в транзисторе, можно контролировать количество тепла, которое они выделяют. Это позволяет использовать транзистор не только для обработки электрических сигналов, но и для регулирования температуры в микросхемах, что может значительно улучшить их производительность и надежность.
Авторы исследования отмечают, что их разработка может иметь широкое применение в различных областях, от компьютерной техники до медицинских устройств. В частности, использование таких транзисторов может снизить энергопотребление микропроцессоров, улучшить их тепловые характеристики и повысить эффективность работы.
Однако, несмотря на все преимущества нового транзистора, его внедрение в массовое производство может столкнуться с рядом трудностей, связанных с технологическими сложностями и стоимостью производства. Тем не менее, данная разработка является значительным шагом вперед в развитии полупроводниковой техники и может привести к появлению новых возможностей для создания более совершенных электронных устройств в будущем.
В этом году (16 декабря) исполняется 76 лет со дня появления традиционного полевого транзистора. Эти приборы используют электромагнитные поля для управления проводимостью полупроводникового канала и потоком электронов от истока к стоку. Тепловые транзисторы работают по тому же принципу, только для управления теплопроводностью каналов используются электромагнитные поля.
По словам ученых, прототип демонстрирует возможность быстрого и точного изменения теплопроводности канала путем управления тепловым сопротивлением нескольких интерфейсов материалов в канале. Устройство демонстрирует способность изменять тепловое сопротивление на 1300%. Иными словами, оно не только переключает тепловой поток от источника тепла, но и значительно усиливает его.
Предлагаемые термотранзисторы являются полностью твердотельными и поэтому могут быть изготовлены по тому же технологическому процессу, что и обычные микросхемы. В составе микросхемы термотранзистор может очень точно и быстро регулировать теплоотвод в нужной области кристалла, в то время как традиционные методы теплоотвода обладают большой инерционностью и плохой регулировкой.
Наконец, основы физики, способствовавшие созданию термотранзистора, позволят понять механизмы теплопередачи в живых клетках, что, в свою очередь, даст возможность ученым понять терморегуляцию в человеческом организме, которая до сих пор научно не изучена.
Источник 3dnews
