Транзистор на водной основе переключается намного быстрее, чем обычные полупроводники

Обычно вода не используется в электронных схемах, но немецкие инженеры разработали новую концепцию переключателей на водной основе, которые работают намного быстрее, чем современные полупроводниковые материалы.

Транзисторы являются фундаментальным компонентом электронных систем, и в основном они обрабатывают данные, переключаясь между проводящими и непроводящими состояниями — нулями и единицами — по мере того, как полупроводниковые материалы в них сталкиваются с электрическими токами.

Скорость этого переключения (наряду с количеством транзисторов в микросхеме) является основным фактором, определяющим, насколько быстрой может быть компьютерная система.

Теперь исследователи из Рурского университета в Бохуме разработали новый тип схемы, которая может переключаться намного быстрее, чем существующие полупроводниковые материалы.

Ключевым ингредиентом, как ни странно, является вода с растворенными в ней ионами йода, которые делают ее соленой. Специально изготовленная форсунка выпускает эту воду в виде плоской струи толщиной всего в несколько микрон.

Затем в струю воды подается короткий, но мощный лазерный импульс. Он выталкивает электроны из растворенных солей, существенно повышая проводимость воды.

Второй лазер может считывать, в каком состоянии находится вода, предоставляя варианты «включено» и «выключено» существующего транзистора.

Поскольку лазерный импульс очень быстрый, вода может менять свое состояние за пикосекунды, которые составляют триллионные доли секунды.

Это означает потенциальную скорость работы компьютеров в терагерцовом (ТГц) диапазоне — это 1000 ГГц, что намного быстрее, чем может переключаться любой существующий полупроводник.

Конечно, на данный момент это всего лишь концепция, и еще предстоит выяснить, как именно можно масштабировать схемы на водной основе, но, тем не менее, это интригующая идея.

Исследование было опубликовано в журнале APL Photonics.