Учёные создали первый плазменный транзистор

Светящийся транзистор, выполненный по необычной технологии, не боится перегрузки и может показать множество преимуществ перед транзисторами полупроводниковыми в ряде областей. Яркое во всех смыслах достижение записали в свой актив профессор Гэри Эден (Gary Eden), директор лаборатории оптической физики и инженерии университета Иллинойса (Laboratory for Optical Physics and Engineering) и его коллега Ко Фэн Чэнь (Kuo-Feng (Kevin) Chen).


Эден постоянным читателям знаком по изобретению сверхэкономичного и ультратонкого плазменного светильника. В нём авторы устройства применили набор микровпадин (микроскопических изолированных ячеек), заполненных ионизированным газом. То есть так называемый microcavity plasma device.

Вот и на этот раз в ход пошёл тот же самый тип прибора, но теперь исследователи создали гибрид микроплазменной ячейки и специального эмиттера электронов.

"Этот первый плазменный транзистор ещё не отработан до степени, необходимой для коммерческого продукта, — говорит Эден. — Тем не менее следует отметить, что микроплазменный транзистор имеет преимущество в ситуациях, требующих обработки высоких напряжений и мощностей. В отличие от обычных транзисторов, которые могут быть повреждены переходным напряжением, микроплазменный, как ожидается, будет довольно надёжным, поскольку газ (и плазма) "перегореть" не может".

В новом приборе эмиттер поставляет электроны контролируемым образом в тонкий слой ионизированного газа неона. Совсем небольшое изменение напряжения на электродах оказалось способно сильно влиять на состояние ячейки, в том числе — вчетверо менять ток, идущий через неё, и силу свечения в видимом диапазоне.

Таким образом учёные и получили трёхконтактный транзистор, способный, как и транзисторы обычные, управлять проходящим током, служить в роли выключателя или усилителя.

По словам Гэри, среди возможных областей применения новых транзисторов — дисплеи сотовых телефонов с высоким разрешением, экологические и биомедицинские датчики (в последних случаях плазму можно создавать из проб воздуха, а анализ их выполнять, фиксируя излучение).

Детали — в статье в Applied Physics Letters.