Терагерцовый диапазон: создан транзистор с вакуумным каналом
Специалистами центра нанотехнологии Исследовательского центра Эймса NASA и корейского Национального центра нанотехнологического производства создан транзистор с вакуумным каналом, или «вакуумная нанолампа», отличающийся значительно более высокой эффективностью переноса электронов в сочетании с достоинствами транзисторов, поскольку он изготавливается с помощью хорошо освоенной полупроводниковой технологии. Транзистор изготовлен на легированной фосфором кремниевой подложке, в которой с помощью литографии создаётся небольшая полость, с трех сторон которой расположены электроды наподобие полевого транзистора.
Расстояние между истоком (анодом) и стоком (катодом) равно 150 нм, т. е. настолько мало, что вероятность столкновения электронов с атомами воздуха пренебрежимо мала. Таким образом, разработчикам не нужно создавать вакуум. Однако в сравнении с современными транзисторами рабочее напряжение вакуумного наноустройства велико — 10 В (против 1 В). Предельная частота усиления по току fTвакуумного транзистора составила 400 ГГц. Таким образом, наноразмерные вакуумные транзисторы могут работать на высоких частотах, не уступая при этом по массе, стоимости, сроку службы полупроводниковым приборам, а по устойчивости к воздействию неблагоприятных внешних условий, особенно к радиационному излучению — превосходя их. Высокая радиационная стойкость особенно важна для военных систем. Высокое рабочее напряжение разработчики намерены снизить до 2 В за счёт уменьшения расстояния между истоком и стоком до 10–20 нм. В этом случае предельная частота может составить 600 ГГц. На основе вакуумных транзисторов возможно построение логических схем, таких как НЕ, НЕ‑ИЛИ и др.
Терагерцовое излучение: Обзор современных технологий
