Все существующие на данный момент электронные устройства созданы на основе различных полупроводниковых материалов, возможности которых исчерпаемы, и рано или поздно производители достигнут «порога», после которого наращивать мощность уже не получится. Ученые давно задумались о разработке альтернативного решения для создания электронных девайсов, и совсем недавно группа исследователей из Калифорнийского университета в Сан-Диего создала первый в своем роде микрочип, в архитектуре которого отсутствуют полупроводниковые материалы.

Ученые в своей разработке заменили полупроводники на свободные электроны, движущиеся в пространстве. В основе технологии лежит устройство, испускающее свободные электроны с особой золотой метаповерхности. Эта метаповерхность состоит из чередующихся золотых полос, имеющих форму «гриба». Сама конструкция находится на платформе, покрытой диоксидом кремния.

Когда на всю эту конструкцию подается напряжение в 10 Вольт и пучок света инфракрасного лазера, на метаповерхности возникают области с высокой напряженностью электрического поля. Под воздействием этих сил электроны начинают выходить в окружающее пространство, что вызывает увеличение электропроводимости. По словам профессора Калифорнийского университета Дэна Сивенпайпера,

«Это устройство, без сомнений, не сможет заменить полупроводниковые приборы всех имеющихся на сегодняшний день типов. Но на его основе уже сегодня можно будет создать альтернативу полупроводникам, использующимся в силовой электронике или в высокочастотной технике. Теперь нам предстоит выяснить, насколько мы сможем улучшить параметры таких устройств и насколько велики могут быть значения их характеристик».

Созданное калифорнийскими учеными устройство, вполне возможно, может открыть новую страницу в микроэлектронике, ведь экспериментируя с метаповерхностями различных типов, возможно создание аналогов практически всех существующих полупровониковых стуктур с заметно более высокой скоростью работы.