L'elettronica del futuro, si ritorna alle valvole

[Redazione di Hardware Upg]

Link alla notizia: http://www.businessmagazine.it/news/...ole_42890.html



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[the_joe]

Non ho capito un passaggio

I ricercatori hanno scoperto che gli elettroni intrappolati in un semiconduttore nei pressi dell'interfaccia con uno strato di ossido o di metallo possono essere facilmente estratti nell'aria.

Si parla di un canale VUOTO o contentente ARIA?????

[Phoenix3000]

Originariamente inviato da the_joe

Non ho capito un passaggio



Si parla di un canale VUOTO o contentente ARIA?????

Il passaggio da te citato fa riferimento al fenomeno di emissione degli elettroni sulla superfice del semiconduttore verso il mezzo soprastante che, se non c'è il vuoto, è aria.
Ma in passaggi precedenti e successivi si fa chiaramente riferimento al vuoto come mezzo, meno "disturbato", di propagazione degli elettroni.

[mondopinguino]

Dall'articolo originale si legge:

electrons trapped inside a semiconductor at the interface with an oxide or metal layer can be easily extracted out into the air. The electrons harbored at the interface form a sheet of charges, called two-dimensional electron gas.

Credo di aver capito che l'aria, a temperatura e pressione ambiente, è un gas con una densità molto più bassa della densità del silicio, per questo le collisioni con altri atomi sono estremamente ridotte conseguentemente la mobilità degli elettroni risulta incrementata.

[Phoenix3000]

Originariamente inviato da mondopinguino

Dall'articolo originale si legge:


Credo di aver capito che l'aria, a temperatura e pressione ambiente, è un gas con una densità molto più bassa della densità del silicio, per questo le collisioni con altri atomi sono estremamente ridotte conseguentemente la mobilità degli elettroni risulta incrementata.

A maggior ragione nel vuoto...

[the_joe]

Originariamente inviato da Phoenix3000

A maggior ragione nel vuoto...

Si, ma fino a prova contraria il vuoto è isolante non contenendo niente, quindi per far transitare gli elettroni è necessario "spararli" e per spararli serve energia, difatti nelle valvole circolano tensioni ben più alte che nei transistor.

Boh, mi sembra tutto strano, a partire come ho detto dal fatto che i parla di vuoto e poi di estrazione degli elettroni dall'aria come se si parlasse di un normale conduttore ma anche l'aria è un cattivo conduttore......

Vedremo.

[Giuss]

Infatti le valvole oltre alle tensioni molto alte hanno un filamento che viene riscaldato proprio per produrre il flusso di elettroni nel vuoto

Ma qui probabilmente il funzionamento è diverso, la spiegazione non è molto chiara

[birmarco]

Ma questa notizia non l'avevate già pubblicata un mese fa?

[Phoenix3000]

Originariamente inviato da the_joe

Si, ma fino a prova contraria il vuoto è isolante non contenendo niente, quindi per far transitare gli elettroni è necessario "spararli" e per spararli serve energia, difatti nelle valvole circolano tensioni ben più alte che nei transistor.

Boh, mi sembra tutto strano, a partire come ho detto dal fatto che i parla di vuoto e poi di estrazione degli elettroni dall'aria come se si parlasse di un normale conduttore ma anche l'aria è un cattivo conduttore......

Vedremo.

Il vuoto è un ottimo isolante termico ma il fatto che non contenga niente favorisce lo spostamento di cariche senza che subiscano collisioni con altre particelle estranee. Qui stiamo parlando del fenomeno della emissione di elettroni all'interfaccia tra il silicio ed un metallo. Questi elettroni formano una sorta di nuvola che si sposta in modo balistico, quindi formando un arco, tra gli elettrodi sotto l'impulso di una differenza di potenziale di pochi decimi di volt, quella di un transistor appunto. Lo spazio attravero cui si spostano d'altronde, è un canale di 20 nm (quindi infinitesimale) ed il vuoto evita fenomeni di collisioni non volute.
Non pensare ad una valvola termoionica, pensa solo ad un transistor dove gli elettroni si spostano attraverso una strada ad attrito praticamente nullo, potendosi staccare dalla superfice, invece che attraverso un solido.
Gli elettroni farebbero la stessa cosa in presenza di aria ma la sua assenza, diminuendo le perturbazioni nello spostamento degli stessi, aumenta la velocità. E questo è poi lo scopo, aumentare la velocità degli elettroni equivale ad una maggior reattività dei transistor e quindi, in definitiva, ad una maggior velocità di un Chip.

[the_joe]

Originariamente inviato da Phoenix3000

Il vuoto è un ottimo isolante termico ma il fatto che non contenga niente favorisce lo spostamento di cariche senza che subiscano collisioni con altre particelle estranee. Qui stiamo parlando del fenomeno della emissione di elettroni all'interfaccia tra il silicio ed un metallo. Questi elettroni formano una sorta di nuvola che si sposta in modo balistico, quindi formando un arco, tra gli elettrodi sotto l'impulso di una differenza di potenziale di pochi decimi di volt, quella di un transistor appunto. Lo spazio attravero cui si spostano d'altronde, è un canale di 20 nm (quindi infinitesimale) ed il vuoto evita fenomeni di collisioni non volute.
Non pensare ad una valvola termoionica, pensa solo ad un transistor dove gli elettroni si spostano attraverso una strada ad attrito praticamente nullo, potendosi staccare dalla superfice, invece che attraverso un solido.
Gli elettroni farebbero la stessa cosa in presenza di aria ma la sua assenza, diminuendo le perturbazioni nello spostamento degli stessi, aumenta la velocità. E questo è poi lo scopo, aumentare la velocità degli elettroni equivale ad una maggior reattività dei transistor e quindi, in definitiva, ad una maggior velocità di un Chip.

Grazie per la spiegazione, quindi si tratterebbe di "svuotare" lo spazio che c'è nei punti di giunzione fra le componenti dei transistor?

[maxmax80]

in parole molto povere sarebbe un transistor che funziona con il principio di funzionamento delle vecchie valvole, giusto?


implementare questa tecnologia insieme al Tri-gate di intel potrebbe essere il nuovo ponte per velocizzare l' arrivo alla lavorazione intorno ai 10nm..

[lucusta]

si, la notizia e' vecchia di un mesetto, e come avevo detto al tempo, la cosa piu' ottimale e' che le valvole possono avere piu' di un elettrodo (un'uscita) pilotata... di quelle termoioniche ne esistevano a 5 stadi.

[Phoenix3000]

Originariamente inviato da the_joe

Grazie per la spiegazione, quindi si tratterebbe di "svuotare" lo spazio che c'è nei punti di giunzione fra le componenti dei transistor?

In pratica si...

[DavideZING]

a me non convince che io sappia il vuoto è comunque una barriera di potenziale e le barriere si superano o aumentando le tensioni o scaldando la superficie producendo emissione termoionica o per effetto tunnel...in ogni caso serve più energia per ottenere una certa corrente boh

[Phoenix3000]

Originariamente inviato da DavideZING

a me non convince che io sappia il vuoto è comunque una barriera di potenziale e le barriere si superano o aumentando le tensioni o scaldando la superficie producendo emissione termoionica o per effetto tunnel...in ogni caso serve più energia per ottenere una certa corrente boh

Secondo me l'errore sta nell'immaginare questo fenomeno applicato a componenti, come nelle vecchie valvole, che hanno dimensioni enormi rispetto a quelle di un transistor.
Qui si parla di distanze di 20 nm, cioè di 20 milionesimi di mm.
Non pensate alle valvole da 15 cm...
Questi elettroni non sono prodotti per effetto termoionico ma dall'accoppiamento di superfici di materiali diversi. Una volta lasciato il solido di emissione scorrono fra le superfici sotto l'effetto delle differenza, piccolissima, di potenziale e lo fanno anche se non c'è il vuoto. Ovviamente la presenza delle molecole d'aria rappresenterebbe una "interferenza" nel cammino degli elettroni, per questo si preferisce il suddetto.

[DavideZING]

20 nm sono tantissimi, stiamo parlando di atomi ed elettroni, in 20 nm ci entrano 100 atomi di silicio in cristallo per estrarre un elettrone da una shell esterna del silicio ci vuole un sacco di energia figurati a fargli attraversare una distanza del genere, un elettrone..figurati una corrente.

[polteus]

Originariamente inviato da DavideZING

20 nm sono tantissimi, stiamo parlando di atomi ed elettroni, in 20 nm ci entrano 100 atomi di silicio in cristallo per estrarre un elettrone da una shell esterna del silicio ci vuole un sacco di energia figurati a fargli attraversare una distanza del genere, un elettrone..figurati una corrente.

Non gli serve un sacco di energia. Approssimando l'aria come un gas perfetto, in 100nm^3 ci sono circa (6*10^23 / 22 dm^3) * 100 nm^3 = 2.7 molecole. Su scala nanometrica un elettrone le molecole d'aria quasi non le vede e si muove in modo balistico, come correttamente riportato dall'articolo.

[Icod]

Ma anche con questa tecnologia bisogna poi chiamare casa per fare accendere l'impianto un'oretta prima di ascoltare la musica...??

[Pier2204]

Originariamente inviato da Icod

Ma anche con questa tecnologia bisogna poi chiamare casa per fare accendere l'impianto un'oretta prima di ascoltare la musica...??

Certo è che i titoli spesso disorientano...

Immagino tu avevi cosi come questi...






Rimanendo in tema posso supporre quale sarà il nuovo UltraBook

[Phoenix3000]

Ci vuole più o meno la stessa energia che è necessaria per far spostare gli elettroni nei normali transistor.
Secondo me il menzionare le valvole termoioniche è stato un errore, si pensa ai vecchi ed enormi apparecchi a valvole e si perdono di vista la funzione e le dimensioni di un transistor.