Большинство людей ассоциируют вакуумные трубки с временами, когда 1 компьютер занимал несколько комнат, но эта технология может возродиться. Исследователи из НАСА и Национального центра НаноФаб, Южная Корея, работают над миниатюрными «вакуумными транзисторами» – лучше устройство, которому можно найти применение в космосе и среде с высоким излучением.

Вакуумные трубки или электронных лампы почти исчезли из нашей жизни, за исключением некоторых установок звука и мощных базовых станций. Их замена — твердотельные транзисторы — более простые в изготовлении, стоят дешевле, легче, работают дольше и потребляют гораздо меньше энергии. Электронные лампы, с другой стороны, являются более надежными в условиях высоких температур и высокого излучения среды и дают более высокую частоту / мощность, чем стандартные транзисторы.

Исследователи НАСА / НаноФаб разрабатывают устройство, которое будет сочетать в себе лучшие черты вакуумных ламп и полупроводниковых транзисторов. Их прототип «вакуумно-канальный транзистор» всего в 150 нанометров, может быть изготовлен с использованием дешевой обработки стандартного полупроводникового кремния, который сможет работать на высоких скоростях даже в агрессивных средах, и будет потреблять столько же энергии, как и стандартный транзистор.

Наноразмерный вакуумный канал транзисторов сможет выработать на менее 10 вольт — это значительное улучшение по сравнению со стандартными лампами. Исследователи говорят, что после того, как разрыв между эмиттером и коллектором будет дополнительно сокращен до всего лишь 10 нанометров, потребляемая мощность снизится до менее чем вольта, который будет конкурировать с современной полупроводниковой технологией.

Устройство также обеспечивает значительную выгоду в плане того, как быстро смогут передвигаться электроны. В полупроводниках скорость электронов ограничена до 500 км (310 миль) в секунду, но в вакууме они смогут двигаться со скоростью света — в 600 раз быстрее.

Эта новая технология может быть использована для измерения опасных химических веществ, неинвазивной медицинской диагностики, высокоскоростной связи, а также в экстремальных военных условиях и космической технике.

Полученные результаты были опубликованы в журнале Applied Physics Letters.