Назад у майбутнє? Ні, вперед по спіралі)
Був час, коли вся електроніка створювалася на основі електронних вакуумних ламп.
В сучасній електроніці для виконання цих всіх функцій використовуються транзистори, які виготовляються в промислових масштабах при досить низькій їх собівартості.
Дослідники з Дослідницького центру НАСА імені Еймса (NASA Ames Research Center) розробили технологію виробництва нанорозмірних електронних вакуумних ламп, що дозволить в майбутньому створити більш швидко і більш надійно працюють комп'ютери в найжорсткіших умовах експлуатації.
Електронну вакуумну лампу називають вакуумної через те, що це скляну посудину з вакуумом всередині. Всередині лампи є нитка розжарення, але вона розігрівається до більш низької температури ніж нитки звичайних освітлювальних ламп. Так само, всередині електронної вакуумної лампи є позитивно заряджений електрод, одна або кілька металевих сіток, за допомогою яких керують електричним сигналом, що проходить через лампу.
Нитка розжарення нагріває електрод лампи, який створює в навколишньому просторі хмара електронів, і чим вище температура електрода, тим на більшу відстань від нього можуть піти вільні електрони. Коли це електронне хмара досягає позитивно зарядженого електрода, то через лампу може текти електричний струм. Тим часом, регулюючи полярність і значення електричного потенціалу на металевій сітці, можна підсилити потік електронів або припинити його взагалі. Таким чином, лампа може служити підсилювачем і комутатором електричних сигналів.
Електронні вакуумні лампи, хоч рідко, але використовуються зараз, в основному для створення високоякісних акустичних систем. Навіть найкращі зразки польових транзисторів не можуть забезпечити тієї якості звуку, яке забезпечують електронні лампи. Це відбувається по одній головній причині, електрони в вакуумі, не зустрічаючи опору, переміщаються з максимальною швидкістю, чого неможливо домогтися при русі електронів крізь тверді напівпровідникові кристали.
Електронні вакуумні дампи більш надійні в роботі ніж транзистори, які досить просто вивести з ладу. Наприклад, якщо транзисторная електроніка потрапляє в космос, то рано чи пізно її транзистори виходять з ладу, «підсмажені» космічним випромінюванням. Електронні лампи ж практично не схильні до дії радіації.
Створення електронної вакуумної лампи, розмірами не перевищує розміри сучасного транзистора, є величезною проблемою, особливо в масовому виробництві. Виготовлення крихітних індивідуальних вакуумних камер - це дуже складний і дорогий процес, який застосовують тільки у випадках гострої необхідності. Але вчені НАСА вирішили цю проблему досить цікавим шляхом, виявилося, що при зменшенні розмірів електронної лампи менш деякої межі наявність вакууму перестає бути необхідною умовою. Нанорозмірні вакуумні лампи, у яких є нитка розжарення і один електрод, мають розміри в 150 нанометрів. Зазор між електродами лампи настільки малий, що наявність в ньому повітря не є перешкодою для їх роботи, ймовірність зіткнення електронів з молекулою повітря наближатиметься до нуля.
Для створення мініатюрних електронних ламп інженери використовували традиційну техніку виробництва транзисторів - фотолитографию. З її допомогою в кремнії створювали мініатюрні порожнини, на дні яких розташовувалися емітер (катод, що випромінює електрони) і колектор (анод, що збирає електрони). Відстань між ними становила всього 150 нанометрів. Зверху знаходилася база, керуюча струмом між емітером і колектором. У класичній лампі їй відповідає сітка.
Прилад працював в точності як класична електронна лампа: при створенні напруги між катодом і анодом електрони спрямовувалися від першого до другого з ефективністю, яка залежала від керуючої напруги на базі. Напруга між катодом і анодом, після якого починалася емісія електронів, становило близько 10 вольт, що істотно більше, ніж в звичайних транзисторах. За словами експертів, це поки є найголовнішим недоліком пристрою.
За словами творців, мініатюрна лампа змогла працювати при частотах в 0,46 терагерц, що в 10 разів більше, ніж максимальна частота кращих кремнієвих транзисторів. Характерно, що для її роботи не було потрібно створювати в порожнині вакуум - лампа була настільки мала, що це робило вкрай низькою вірогідність зустрічі електрона з молекулою газу на шляху між катодом і анодом.
Природно, вперше нові наноелектронні лампи з'являться в електронному обладнанні космічних кораблів і апаратів, де стійкість електроніки до радіації має першорядне значення. Крім цього, електронні лампи можуть працювати на частотах, в десятки разів перевищують частоти роботи найкращих екземплярів кремнієвих транзисторів, що в майбутньому дозволить на їх основі створювати комп'ютери, набагато швидші, ніж ті, які ми використовуємо зараз
Це не жарт, а одне з небагатьох напрямків, в яких ми можемо обігнати, що не наздоганяючи, якщо чиновники знову все не зіпсують. А з розумом можна не просто зняти вершки в одному напрямку, а й задати вектор руху передових технологій у всьому світі. З великого переліку, який приводиться в суміжній дискусії, потрібно виділити (у числі кількох найважливіших) такі наноелектронні пристрої і, не втрачаючи часу, розвивати, стовпити патенти і винаходи, відкриття, поки і тут не обікрали, як завжди. Тоді Росія буде в ряду передових країн і зможе легко надолужити нинішнє відставання в КМОП мікросхемах ультра-БІС.
І. Массух - Чому я пішов з Міністерства.
Днями було підписано мою заяву про відставку. Плідно пропрацювавши в міністерстві кілька років, я хотів би пояснити причини, що спонукали.
Генпрокуратура, ФСБ і МВС взялися за біткойни
У російській Генпрокуратурі відбулася нарада експертної групи, на якому обговорювалося питання використання в Росії анонімних платіжних систем.