Создан первый процессор, использующий фотонные соединения между элементами его чипа

Кристалл микропроцессораРазработчики чипов современных процессоров уже давно обратили свое внимание на фотонные технологии, которые позволяют быстро передавать данные от одного функционального узла чипа к другому в пределах кристалла процессора. Такие фотонные соединения позволят преодолеть одно из главных узких мест в архитектуре процессоров, которое связано с ограничением полосы пропускания шин данных, изготовленных из обычных медных токопроводящих дорожек. Избавление от этого узкого места позволит использовать все ресурсы и вычислительные мощности процессоров с максимальной эффективностью, но необходимость совмещения двух различных технологий, электроники и фотоники, служило в качестве препятствия, которое не давало реализовать все эти идеи на практике.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 0
10 декабря 2015 | Нанотехнологии

Разработана технология, позволяющая устранить дефекты материалов одноатомной толщины

Дефекты материалаРазличные материалы одноатомной толщины, в том числе и полупроводники, считаются самыми перспективными материалами для изготовления светодиодных дисплеев, солнечных батарей и крошечных транзисторов. Но, широкому внедрению таких материалов препятствует в большинстве случаев отсутствие технологий производства таких материалов в промышленных масштабах. А если такие технологии и существуют, то получаемые при их помощи материалы имеют достаточно большое количество дефектов, которые пагубно влияют на их электронные и оптические характеристики. Группа исследователей из Калифорнийского университета в Беркли и Национальной лаборатории имени Лоуренса разработали технологию, которая сделает возможным применение одноатомных полупроводниковых материалов в самом ближайшем времени. Ведь эта технология позволяет обнаружить и устранить практически все виды дефектов материала, возникших в ходе его производства.
 | Опубликовано NanoMan | Подробнее | Комментарии: 0

Ученые выяснили некоторые необычные особенности работы мемристоров

Исследовательская установкаРяд крупных компаний, специализирующихся в области электроники и полупроводников, такие, как Hewlett Packard, Intel и Samsung, производят интенсивные поиски новых технологий, которые придут на смену существующей энергонезависимой Flash-памяти. Самым перспективным кандидатом на это место считается мемристор и память на основе этих электронных компонентов, Resistive RAM (ReRAM или RRAM). Такая память использует в своей работе меньшее количество энергии и может обеспечивать высокую скорость чтения и записи информации, во много раз превышающие аналогичные показатели NAND Flash-памяти. Однако, результаты последних исследований указывают на то, что несмотря на первые попытки практического применения мемристоров, использующие их специалисты не совсем правильно понимают основные принципы их работы.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 2

Тополяритон - новая квазичастица, наполовину материя и наполовину свет

ТополяритонДжил Рефаел (Gil Refael), профессор теоретической физики и теории конденсированного вещества из Калифорнийского технологического института (Caltech), выдвинул обоснование возможности существования квазичастицы нового типа, тополяритона, которая является наполовину материей и наполовину светом. Если в будущем ученые научатся создавать и управлять такими частицами, которые должны обладать целым рядом экзотических свойств, то это поможет улучшить эффективность множества типов фотоэлектрических приборов, оптических усилителей, фотогальванических ячеек солнечных батарей, сенсоров для камер, сканеров штрих-кодов и многое другое.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 6

Миниатюрный лазер нового типа позволит кардинально уменьшить размеры и стоимость автомобильных LIDAR-систем

Работа LIDAR-системыСистемы лазерных сканеров LIDAR (LIght Identification Detection And Ranging) служат для получения высококачественных трехмерных изображений окружающей среды с высокой разрешающей способностью, и такие системы являются главным и обязательным "органом восприятия", при помощи которого самоуправляемые автомобили-роботы ориентируются во время движения. Но существует одна проблема, LIDAR-системы весьма сложны и, как следствие, имеют весьма и весьма высокую стоимость. К примеру, весь комплект оборудования на новый автомобиль-робот компании Google стоит порядка 150 тысяч долларов, из которых на долю 64-лучевой LIDAR-системы Velodyne приходится 70 тысяч, сумма, за которую можно приобрести отдельный и достаточно неплохой автомобиль.
 | Опубликовано Transporter | Подробнее | Комментарии: 3

Получена форма кремния, имеющая шестиугольную кристаллическую решетку

Шестиугольный кремнийФактически все полупроводниковые приборы, выпускаемые в настоящее время, изготовлены из кремния, имеющего кубическую кристаллическую решетку. Именно такую решетку имеет этот материал, кристаллизующийся в естественных условиях. Однако, исследователи из Технологического университета Эйндховена (Eindhoven University of Technology) и Технологического университета Дельфта (Delft University of Technology), Нидерланды, при помощи некоторых ухищрений получили форму кремния, имеющую шестигранную кристаллическую решетку. И, как ожидают ученые, такой кремний должен обладать достаточно уникальным набором оптических, электрических, сверхпроводящих и механических свойств по отношению к своему "кубическому" собрату.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 1

Ученые нашли способ использования черного фосфора в CMOS-технологиях

ФосфоренИсследователи из Центра фундаментальных наук и физики интегрированных наноструктур (Institute for Basic Science Center for Integrated Nanostructure Physics) университета Сонгюнгван (Sungkyunkwan University, SKKU), Сеул, Южная Корея, обнаружили способ управления свойствами черного фосфора так, что этом материал начинает вести себя как полупроводник n-типа (с электронной проводимостью), p-типа (с "дырочной" проводимостью) и амбиполярного, n-типа и p-типа одновременно. Это возможно при изменении толщины этого материала, что влияет на ширину его запрещенной зоны, кроме этого, подобного эффекта можно добиться путем введения примесей различных металлов. Используя свое открытие, корейские исследователи смогли создать из черного фосфора транзистор, способный работать при более низких напряжениях, нежели транзисторы, изготовленные из традиционного кремния.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 1

Создан первый в мире полупроводниковый лазер, излучающий белый свет

Спектр света белого лазераГруппа ученых и инженеров из Аризонского университета (Arizona State University) добилась успеха в деле создания первого твердотельного лазера, излучающего свет, охватывающий весь диапазон спектра видимого света, другими словами, излучающего белый свет. Такие лазеры потенциально способны если не изменить, то значительно упростить и удешевить современные проекционные технологии, технологии изготовления твердотельных осветительных приборов и технологии Li-Fi, оптического лазерного варианта беспроводной связи типа Wi-Fi.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Создано крошечное устройство, способное генерировать вспышки света с частотой 90 миллиардов раз в секунду

Светоизлучающее устройствоНа самом простом уровне энергия источника питания или батареи вашего компьютера или смартфона приводят в действие миллиарды транзисторов процессора или других чипов. Скорость переключения транзисторов ограничена несколькими факторами и, если бы вместо электронов можно было бы использовать фотоны света, компьютеры смогли бы работать еще быстрей, нежели они могут делать это сегодня. Для реализации фотонных вычислений требуется источник света, который может переключаться с очень высокой скоростью и в качестве таких источников света могут выступать лазеры. Но, к сожалению, даже самые маленькие полупроводниковые лазеры потребляют слишком много энергии и слишком велики для того, чтобы было возможным интегрировать их на кристаллы фотонно-электронных чипов. Но недавно исследователи из университета Дюка (Duke University) решили проблему создания высокоскоростного источника света, созданное ими миниатюрное устройство способно переключаться со скоростью 90 миллиардов раз в секунду и оно может стать основой оптических вычислительных систем будущих поколений.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Процесс выращивания полупроводниковых кристаллов поможет соблюсти закон Гордона Мура еще некоторое время

Полупроводниковые кристаллыГруппа исследователей из компании IBM Research в Цюрихе, Швейцария, при содействии их американских коллег из Нью-Йорка, разработала относительно простой и универсальный процесс, позволяющий выращивать кристаллы из полупроводниковых соединений, имеющие заданные размеры и форму. В процессе и после выращивания эти кристаллы могут быть легко интегрированы на кремниевые подложки, образуя структуру чипов и процессоров следующего поколения, размер и стоимость которых может продолжать снижаться одновременно с увеличением их производительности, как и определено известным законом Гордона Мура.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 1

Создан перестраиваемый полупроводниковый лазер, демонстрирующий высокую эффективность на высоких частотах

Перестраиваемый лазерный диодИсследователи из университета Тохоку (Tohoku University) и Национального института информационно-коммуникационных технологий (National Institute of Information and Communications Technology, NICT), Япония, разработали и изготовили опытные образцы сверхминиатюрных лазерных диодов, отличающихся возможностями перестройки длины волны излучаемого света в чрезвычайно широком диапазоне. Такое стало возможным благодаря комбинации квантовой точки и технологии кремниевой фотоники, что делает новый лазер весьма перспективным источником света для квантовых и оптических коммуникационных и вычислительных систем.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 2

Изготовлены первые полевые транзисторы на основе нового материала, перовскита

Транзистор из перовскитаЗа последние годы ученые обнаружили множество всевозможных "удивительных" материалов, обладающих рядом уникальных свойств. К таким материалам относиться перовскит, титанат кальция (CaTiO3), не очень редкий, но и не сильно распространенный минерал, обладающий рядом уникальных фотоэлектрических характеристик. Но "чудеса" перовскита не ограничиваются только высокоэффективными солнечными батареями, этот материал может быть использован для создания твердотельных лазеров, обладающих почти 100-процентным КПД, и многих других вещей, в которых требуется высокая подвижность носителей электрических зарядов, возможность реализации электрической и магнитной поляризации и низкая стоимость самого материала.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 4

Разработана технология искусственного фотосинтеза, пригодная для производства топлива, пластика и лекарственных препаратов

Искусственный гибридный фотосинтезГруппа ученых из Медицинского института Говарда Хьюза (Howard Hughes Medical Institute), Национальной лаборатории имени Лоуренса (Lawrence Berkeley National Laboratory), Беркли, Института нанотехнологий и энергетики Кавли (Kavli Energy NanoSciences Institute) и Калифорнийского университета в Беркли (University of California) разработали новый процесс искусственного гибридного фотосинтеза. Эта технология приводится в действие энергией солнечного света и бактериями специальных видов, а ее применение позволит людям снизить свою зависимость от ископаемых видов энергоносителей, нефти, природного газа и угля.
 | Опубликовано Energetic | Подробнее | Комментарии: 6

Ученые научились печатать при помощи лазера кремниевые электронные схемы прямо на бумаге

Кремниевая печатная электроникаОбласть печатаемой электроники, развивающаяся бурными темпами в последнее время, уже позволяет создавать гибкие электронные схемы, дисплеи, которые можно свернуть в трубочку, и много другое, что невозможно изготовить при помощи методов производства традиционной "твердой" электроники. Однако, при печати электронных схем используются органические, метало-оксидные или полупроводниковые чернила на основе других материалов. Но, к сожалению, электронные свойства всех вышеупомянутых материалов выглядят достаточно бледно на фоне электронных свойств кремния. И недавно ученые разработали метод печати кремниевых электронных схем, который подходит для промышленных масштабов производства и при помощи которого можно будет создавать полноценные электронные устройства, напечатанные на различных материалах, в том числе и на бумаге.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 1

Квантовые точки позволят превратить назад в энергию тепло, вырабатываемое электроникой

Квантовые точкиНовое устройство, основанное на крошечных флуоресцентных кристаллах, известных под названием квантовых точек, может поглотить тепло, вырабатываемое при работе электронных компонентов, и превратить его назад в электрическую энергию. Такие возможности этих устройств не только позволят избавиться от необходимости использования дорогостоящих систем охлаждения, их применение позволит увеличить общую эффективность электроники, вернув в процесс работы некоторое количество энергии, которая без этого была бы просто утеряна.
 | Опубликовано NanoMan | Подробнее | Комментарии: 1