Väikseimad torud parima jõudluse saavutamiseks

Nano-süsiniku pooljuhid rakenduskatses

Nano-süsiniku pooljuhid © Infinion Technologies AG
ettelugemist

Teadlastel on esimest korda õnnestunud kasutada elektriliste pooljuhtide ehitamiseks süsiniknanotorusid. Seda peetakse nanotehnoloogia läbimurreks, kuna teadlased on varem oletanud, et aatomisuuruses pisikesed komponendid ei sobi võimsuspooljuhtide kõrgete pingete ja voolude jaoks. See võiks ühel päeval olla toitelülitid varasemast palju väiksemad ja odavamad.

Nanotorud on pisikesed süsinikuaatomitest valmistatud torud läbimõõduga üks millimeeter millimeetrit. Inimese juuksed on umbes 100 000 korda paksemad. Nende pisikeste torudega on arvutikiibitransistorid juba teadusuuringute laborites valmistatud, et teavet säilitada ja töödelda. Kuid kaasatud on ainult väikesed pinged ja voolud. Seevastu elektrimootoritel, lampides või toiteallikates kasutatavatel transistoridel on pinge ja voolutugevus üle tuhande korra suurem. Need toimivad lülititena, mille peamine eesmärk on energiakadude minimeerimine või mehaaniliste osade vältimine. Siiani on toitepooljuhid peamiselt räni, kuid see on suhteliselt keeruline ja kulukas.

Oma esimese eksperimentaalse seadistamisega on pooljuhtide tootja Infineon teadlased näidanud, et süsiniknanotorud töötavad ka võimsustransistorites. Eeltingimus: need peavad olema paralleelselt pakitud sadadesse või tuhandetesse. Infineoni prototüüp lülitub 2, 5 volti LED-ide ja väikeste elektrimootorite pingele. See koosneb umbes 300 paralleelselt paigutatud nanotorust. Uute jõutransistoride eelisteks on märkimisväärselt lihtsam valmistamisprotsess, suurem lülituskiirus, madal soojusenergia tootmine ja suured voolutihedused, mida tihedalt pakitud söetorud peavad vastu pidama. Süsiniknanotorudest valmistatud võimsustransistorid on endiselt uurimistöö põhietapis. Kui neid saab suures koguses kaubanduslikult toota, on see veel lahtine.

(ots - Infineon Technologies AG, 24.02.2004 - AHE)

kuva