FyzWeb  články
Elektronika se dále zmenšuje!2002-02-22 

Zatímco 19. století bylo obdobím páry, 20. století je možno charakterizovat neuvěřitelně rychlým rozvojem elektroniky. Ta se ovšem nejen neustále zdokonaluje, ale i zmenšuje. Zatímco ještě před třiceti lety byl počítač vrcholem techniky a zabíral rozsáhlé sály pouze v nejvýznamnějších průmyslových podnicích, dnešní osobní počítače jsou proti tomu miniaturní a navíc nesrovnatelně výkonnější. Ovšem ani mikroelektronikou vývoj nekončí. Nedávno byly v předních světových laboratořích vyvinuty technologie, které umožní elektronické prvky zmenšit až na rozměr nanometrů!

Dosud se jednoduché mikroelektronické prvky vytváří leptáním vrstvy polovodičového materiálu. Jsou-li materiály o různé vodivosti umístěny do vrstev na sebe, dají se z nich vykrajovat "sendviče" a tak vytvářet prvky složitější. Ty se používají například jako zrcadla v mikroskopických laserech nebo jako vlnovody, které slouží k vedení světla.

Před několika lety byly vyvinuty dráty z polovodičů silné pouze několik nanometrů, které se daly používat jako unipolární tranzistory (FET), fotodetektory a  biochemické senzory. Logické prvky je možno vytvořit jejich křížením.

Nyní postoupili vědci opět o něco dále. Tyto dráty nejsou již homogenní, ale jejich chemické složení se mění. Obsahují střídavě oblasti polovodičů o různých elektrických vlastnostech.

Jak se takovéto dráty vyrábí? Krystal polovodiče se napřed pomocí laseru změní v páru a ta potom v přítomnosti katalyzátoru kondenzuje na takto tenké dráty. Drát postupně narůstá, a když se napřed vystaví parám jednoho polovodiče a pak dalšího, není homogenní. Tým vědců z Harvardské univerzity ve USA takto vytvořil drát, který se skládá střídavě z oblastí galiumarsenidu a galiumfosforu. Drát je velmi tenký a dá se použít ve stejných aplikacích, jako již dříve zmíněné "sendviče". Na jeden čip se ovšem vejde nesrovnatelně více elektronických prvků. Vlnovody vytvořené tímto způsobem jsou prakticky jednorozměrné. Vědci uvažují například o vytvoření "nanolaseru".  Touto technologií lze vytvořit prvek chovající se jako svítivá dioda, tj. prvek emitující fotony. Vzhledem k velmi malým rozměrům prvku se předpokládá, že bude možno emitovat jediný foton za určitý čas. To je jeden ze základů pro výpočetní techniku nové generace, tzv. kvantové počítače.

Problémem tenkých polovodičů se nezabývají jen američtí vědci, ale i jejich britští a švédští kolegové. Švédské dráty dokonce rostou stokrát pomaleji než americké a britské, což umožňuje udělat přechod mezi dvěma různými polovodiči velmi ostrý (v několika málo atomových rovinách). To může mít velký význam pro další aplikace.

Elektronika se nadále vyvíjí velmi rychlým tempem a jistě se v blízké budoucnosti dočkáme mnoha dalších významných objevů a zlepšení.

Podle Nature, Science News a Nano Letters zpracoval Jaromír Kekule.





Doporučit článek

Od:
Komu:
Antispam: