پژوهشگران دانشگاه آریزونا از کشفی تازه پرده‌برداری کرده‌اند که می‌تواند آینده تراشه‌ها و پردازنده‌ها را برای همیشه دگرگون کند. آنها ترانزیستوری ساخته‌اند که نه با جریان برق، بلکه با نور کار می‌کند و سرعتی در حد پتاهرتز دارد.
بر خلاف بسیاری از دستاوردهای علمی که نیازمند شرایط پیچیده آزمایشگاهی هستند، این ترانزیستور در محیط عادی و دمای اتاق هم به‌خوبی کار می‌کند. به این ترتیب شانس بکارگیری آن در دنیای واقعی و به صورت تجاری وجود دارد.
داستان تولد سریع‌ترین ترانزیستور جهان
در این پروژه پژوهشگرها موفق شده‌اند حرکت الکترون‌ها را در لایه‌ای از گرافن به ضخامت یک اتم، با استفاده از پالس‌های فوق‌سریع لیزر کنترل کنند. این پالس‌ها که کمتر از یک تریلیونیوم ثانیه دوام دارند، باعث پدیده‌ای به نام تونل‌زنی کوانتومی می‌شوند و الکترون‌ها می‌توانند تقریباً به‌صورت آنی از موانع عبور کنند.
محمد حسن، دانشیار فیزیک و علوم اپتیک در دانشگاه آریزونا، دراین‌باره گفت:
«این نخستین بار است که موفق شده‌ایم این فرایند را در زمان واقعی مشاهده و هدایت کنیم. این می‌تواند به پردازشگرهایی منتهی شود که با سرعت پتاهرتز یا هزار برابر سریع‌تر از پیشرفته‌ترین تراشه‌های کنونی، کار می‌کنند.»
ترکیب گرافن با لایه‌ای از سیلیکون و تابش لیزری با نرخ ۶۳۸ اتوثانیه (هر اتوثانیه برابر است با یک کوینتیلیونیوم ثانیه) به ساخت ترانزیستوری انجامید که به‌واقع در محدوده‌ی پتاهرتزی کار می‌کند.
محمد حسن، که پیش‌تر رهبری ساخت سریع‌ترین میکروسکوپ الکترونی جهان را بر عهده داشته، به همراه همکارانی از دانشگاه آریزونا، آزمایشگاه JPL در مؤسسه فناوری کالیفرنیا، و دانشگاه لودویگ ماکسیمیلیان مونیخ این مسیر را طی کرده‌اند. آنها ابتدا در تلاش بودند تا درک بهتری از رسانایی گرافن تحت نور لیزر به دست آورند، اما یافته‌های آنها به کشفی غیرمنتظره انجامید و شاهد «تونل‌زنی» تک‌الکترونی بودند.
اکنون این تیم در حال ثبت اختراع خود است که اولین گام برای تجاری سازی آن محسوب می‌شود. گام بعدی آنها، طراحی نسخه‌ای از ترانزیستور است که با لیزرهای معمول تجاری هم کار کند که می‌تواند مسیر تجاری سازی این فناوری پیشرفته را هموار کند.
نظر خود را اضافه کنید.
برای ارسال نظر وارد شوید
ارسال نظر بدون عضویت در سایت