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.
Метою створення мініатюрних ламп є прагнення інженерів обійти вроджені вади кремнієвих транзисторів. По-перше, вони не можуть працювати на таких високих частотах, на яких працюють лампи. Це пов'язано з тим, що рухливість електронів в кремнії нижче, ніж у вакуумі. По-друге, транзистори менш стійкі до радіації і іонізуючого випромінювання.
Якщо інженерам вдасться створити ефективні і невеликі обчислювальні пристрої на основі ламп, то вони виявляться корисними для астронавтів і військових, які мають справу з радіацією. Крім того, вони можуть стати компонентами приладів, що працюють в терагерцевому діапазоні.
Посилання по темі
Т-промені побили рекорд швидкості передачі інформації
Американські фізики створили що бачить крізь одяг однопіксельні фотокамеру
Генератор Т-променів заробив при кімнатній температурі
Фізики створили хвилеводи для терагерцевого оптичного комп'ютера
Транзисторові виповнилося 60 років
Створено нове джерело Т-променів
У кухонної солі виявили "лазерне" поведінку