А-КОНТРАКТ на выставке ЭкпоЭлектроника – 2019

С 15 по 17 апреля компания А-КОНТРАКТ в очередной раз принимала участие в самой крупной российской выставке электронных компонентов, модулей и...

Далее

Системный подход к контролю качества изделий РЭА на контрактном производстве.

автор Сергей Патрушев |

Читайте новую статью директора по качеству А-КОНТРАКТ, опубликованную в журнале Технологии в электронной промышленности, № 2, 2019 г.

Далее

Специалисты из Калифорнии создали самое маленькое электромеханическое реле в мире.

Специалисты из Калифорнийского университета в Беркли разработали наноразмерный быстродействующий электромеханический переключатель (nanoelectromechanical (NEM) relay), своего рода самое маленькое электромеханическое реле, которое имеет стабильную работоспособность, получая напряжение всего в 50 милливольт. Для сравнения: на сегодняшний день для отпирания транзистора, являющегося основой современных процессоров, необходимо напряжение в 15 раз больше.

Кроме прочего, калифорнийским специалистам удалось спроектировать свою разработку таким образом, что у  NEM-реле полностью отсутствует ток собственной утечки. Напомним, что именно ток собственной утечки является основным камнем преткновения на пути уменьшении размеров полупроводниковых транзисторов.

Следует отметить, что исследователи из университета в Беркли трудятся над проектом микроэлектромеханических систем (MEMS) уже более 10 лет, при этом максимальное внимание они уделяют проблеме эксплуатации  устройства в условиях низкого напряжения. В  конструкции нового NEM-реле воплотились все наработки последних лет в этой области.

Другим нововведением стала конструкция контактов реле. В обычных электромагнитных реле надежное срабатывание достигается за счет значительных механических усилий, прикладываемых к контактам. В микроскопическом же реле это решено за счет использования особой формы контактных площадок и нанесения на их поверхность специального "смазочного" слоя одноатомной толщины.

Эти меры дали возможность минимизировать значение гистерезиса напряжения при работе микроскопического реле, а также существенно уменьшить «звон», появляющийся по причине колебаний подвижного элемента в момент включения и выключения устройства. Всё это приблизило новое реле к работе полупроводникового транзистора, что позволяет на их основе даже строить некоторые типы логических элементов.

Хотя архитектурно логика, которая строится на работе миниатюрного реле, отлична от логики, обеспечиваемой обычными транзисторами: мини-реле требует меньшего количество элементов. И первым логическим узлом, построенным на базе микрореле, стал 32-разрядный сумматор, на котором были продемонстрированы все преимущества нового подхода.

Таким образом, к положительным качествам логических и цифровых схем, построенных на основе NEM-реле, можно отнести:

1.      Уже упомянутое низкое рабочее напряжение

2.      Корректную работоспособность при более высоких (по сравнению с кремниевыми полупроводниковыми устройствами) температурах

3.      Отсутствие влияния радиации и  прочих форм высокоэнергетического электромагнитного излучения.

Более того, исследователи не остановились на достигнутом: в их планы входит дальнейшее уменьшение рабочего напряжения. Целью специалистов является работоспособность реле при напряжении всего в 10 милливольт. Также планируется разработать реле, которое можно будет интегрировать в  структуру традиционных CMOS-чипов, что, вероятно, потребует обеспечение работоспособности устройства в вертикальном положении.

Если учёным удастся добиться желаемого, то новые  гибридные чипы лягут в основу высокоэффективных систем, функционирующих при низком напряжении и подключающих к работе кремниевые вычислительные ядра только по необходимости.

Источник: asc-development.ru

 

 

Назад