Международная группа учёных из России и Южной Кореи создала «наноэкситонный транзистор», превосходящий нынешние по своим характеристикам.
У существующих транзисторовЭлементы, применяемые для усиления, генерирования, коммутации и преобразования электрических сигналов, обладают существенным ограничением: в процессе работы отдаётся часть энергии в виде излучаемого тепла, что обуславливает предел скорости передачи сигнала. Международная команда исследователей из… Университета ИТМО (Россия) и Пхоханского университета науки и технологийЮжная Корея преодолела данное ограничение, разработав «наноэкситонный транзистор» при помощи внутрислойных и межслойных… экситоновВ полупроводниках нестандартной структуры его применение обеспечит скоростную передачу сигнала с минимальным нагревом.
Экситоны — квазичастицы, отвечающие за свечение в полупроводниках, важны для создания светоизлучающих элементов нового поколения, выделяющих меньше тепла и служащих источниками света для квантовых информационных технологий. В двухслойной гетероструктуре, состоящей из двух различных полупроводниковых монослоев, существуют два типа экситонов: внутрислойные с горизонтальной ориентацией и межслойные с вертикальной ориентацией.
Оптические сигналы, испускаемые двумя типами экситонов, различаются по яркости, длительности и времени. когерентностиВыборное управление двумя оптическими сигналами может позволить разработать двухбитный экситонный транзистор. Управление внутри- и межслойными экситонами в наноразмерных пространствах затруднено из-за неоднородности полупроводниковых гетероструктур, низкой световой эффективности межслойных экситонов и дифракционного предела света.
Ранее ученые предложили технологию управления экситонами в наноуровневых пространствах. Впервые в мире удалось дистанционно контролировать плотность и яркостную эффективность экситонов.
Метод, сочетающий фотонный нанорезонатор и пространственный модулятор света, обладает значительным преимуществом: он может обратимо управлять экситонами, практически не повреждая полупроводниковый материал. Наноэкситонный транзистор, использующий «свет», способен обрабатывать огромные объемы данных со скоростью света, минимизируя потери тепловой энергии.
С ростом влияния искусственного интеллекта на нашу жизнь понадобится много данных для обработки, обучения и анализа. Авторы исследования надеются, что наноэкситонный транзистор сможет справиться с этой задачей. опубликованного в журнале ACS NanoИскусственный интеллект будет играть существенную роль в развитии компьютерных технологий в будущем.