Новости

Разработан эффективный метод передачи сигнала от нанокомпонентов
26.05.2015

Физики разработали инновационный метод, который позволит эффективно использовать нанокомпоненты в электронных схемах. Для этого они разработали макет, в котором нанокомпоненты подключены к двум электрическим проводникам, которые отсоединяют электрический сигнал весьма эффективным способом. Ученые-физики из Швейцарского института нанонауки при Базельском университете совместно с коллегами из Швейцарской высшей технической школы Цюриха опубликовали свои результаты в научном журнале «Нейчере Коммуникейшенс».

Электронные компоненты становятся все меньше и меньше. Компоненты размером в несколько нанометров (около десяти атомов) уже производятся в научно-исследовательских лабораториях. Благодаря миниатюризации многочисленные электронные компоненты могут быть размещены в ограниченном пространстве, что еще больше повысит производительность электроники в будущем.

Ученые всего мира изучают способы производства таких нанокомпонентов с помощью углеродных нанотрубок. Эти трубы обладают уникальными свойствами: они обеспечивают превосходную теплопроводность, могут выдерживать сильные токи и подходят для использования в качестве проводников или полупроводников. Однако передача сигнала между углеродной нанотрубкой и значительно большим электрическим проводником остается проблематичной, поскольку большие части электрического сигнала теряются вследствие отражения части сигнала.

Аналогичная проблема возникает с источниками света внутри стеклянного объекта. Большое количество света отражается от стен, что означает, что лишь малая  его доля выходит наружу. С этим можно бороться с помощью антирефлексного покрытия на стенах.

Под руководством профессора Христиана Шоненбергера ученые в Базеле в настоящее время используют подобный подход к наноэлектронике. Они разработали антирефлексные устройства для электрических сигналов для уменьшения отражения, которое происходит при передаче от нанокомпонентов к более крупным схемам. Для этого они создали специальные формирования электрических проводников определенной длины, которые связаны с углеродной нанотрубкой. После этого можно было эффективно разъединять высокочастотный сигнал от нанокомпонентов.

Сцепить наноструктуры с более крупными проводниками оказалось трудно, потому что они имеют очень разные импедансы. Чем больше разница в импедансе между двумя проводящими структурами, тем больше потери при передаче. Разница между нанокомпонентами и макроскопическими проводниками настолько велика, что сигнал не будет передаваться, если не будут приняты контрмеры. Антирефлексное устройство минимизирует этот эффект и регулирует импеданс, что приводит к эффективной связи. Это подводит ученых значительно ближе к своей цели передачи сигналов с помощью нанокомпонентов в электронные части.