Физики из Военно-морской исследовательской лаборатории США (Naval Research Laboratory) заявили о важнейшем достижении в области спинтроники, науки о передаче информации через спины электронов.

Учёным удалось достичь полного контроля над спинами электронов в кремниевом слое n-типа. Как оказалось, с помощью пары магнитных контактов, составляющих туннельный барьер Fe/Al2O3, можно модулировать эти спины в веществе и детектировать их после передачи. Кремниевый слой выполняет роль транспорта для передачи данных. Теоретически, это изобретение может стать основой для транзисторов следующего поколения, которые будут гораздо эффективнее существующих.



Результаты своего исследования учёные резюмировали в работе “Electrical injection and detection of spin-polarized carriers in silicon in a lateral transport geometry”, которая опубликована в журнале Applied Physics Letters.

Я не случайно написал слово «Транзистор» с большой буквы.
Если бы не Джон Бардин, Уолтер Браттэйн и Вильям Шокли,
которые изобрели транзистор 16 декабря 1947 года,
мы бы с вами до сих пор могли работать с ламповыми компьютерами,
и неизвестно как бы сложился мир.

Командой исследователей из Universidade Nova de Lisboa (Новый Университет Лиссабона) разработан способ использования бумаги в качестве компонента полевых (Field Effect) транзисторов. Короче говоря, ученые умудрились-таки разместить транзисторы на обычной бумаге.

Во время тестирования исследователям удалось «изготовить устройства на обеих сторонах листа бумаги», что позволило бумаге работать одновременно «и в качестве основания и в качестве изолятора».

Новая разработка, как предполагается, является серьезным шагом в области создания тонких экранов на бумаге, электронных меток, а также при разработке новых классов устройств.

Плюс ко всему, «бумажные транзисторы» еще и крайне дешевы в производстве.

via Еngadget

Компания Hewlett-Packard совершила настоящий прорыв в области нанотехнологий, представив на недавнем открытии конференции «Memristor and Memristor Systems» свой первый рабочий экземпляр гибридного мемристора-транзистора. Хотя первые сообщения об успешном создании мемристора поступали из лабораторий HP еще в начале года, только сейчас с разработки решили стянуть покрывало тайны.

Согласно заявлению исследователей из лабораторий компании, мемристоры призваны заменить существующие транзисторные технологии на пути к повышению эффективности работы микросхем. Их можно использовать меньше, когда проблема доступного или свободного пространства встает особенно остро, без фактического снижения мощности вычислительной системы, ну а в тех же пропорциях полупроводников на квадратный сантиметр, мемристор дает огромную фору почти по всем параметрам (емкость, скорость, энергопотребление) сейчас существующим технологиям.

Думаю никого не удивит тот факт, что нынешняя реализация идеи мемристора ушла далеко от теории, предложенной профессором Леоном Чуа еще в 1971 году. Так как в разработке HP работа устройства обеспечивается химическими процессами, протекающими в тонкой пленке двуокиси титана (один из слоев которой слегка обеднен кислородом, и кислородные дырки мигрируют между слоями под действием приложенного к устройству электрического напряжения) — изобретение относится к области наноионики.

Единственный до сих пор слабо освещенный момент — это возможность использования мемристоров в графических и центральных процессорах. Сама концепция устройства предполагает создание более дешевой, емкой и эффективной флеш-памяти, наравне с новым поколением RAM. Но аналитики уже сегодня окрестили технологию «4 базовым элементом цепи» и говорят о том, что закон Мура и дальше сохранит свою силу. Напомню: многие скептики считают, что после 2009-2010 годов утверждение об «удваивании количества транзисторов на кристалле каждые 24 месяца» потеряет свою силу, ведь уже сейчас производителям микрочипов приходится сталкиваться с огромными сложностями при производстве — нынешняя норма в 45нм является практически потолком существующих технологий производства. И именно в этом акте на сцену выходит мемристор, которому, по самым оптимистичным прогнозам, понадобиться 20 лет для того чтобы достигнуть стадии «мемристорный компьютер».

Technologyreview via Slashdot

   На днях компания Intel совершила очередной прорыв в процессоростроении, а точнее, в эволюции транзисторов — логических элементах современных процессоров. Если последние 50 лет в электронике использовались исключительно планарные структуры, то отныне в массовом производстве применяемая структура станет трехмерной. Технология, позволившая и дальше следовать закону Мура, получила название Tri-Gate. По значимости этот шаг сопоставим, разве что, с изобретением интегральной схемы транзисторов.

Калифорнийский стартап Alta Devices разработал фотоэлемент с КПД 28,2%, что является новым мировым рекордом для фотоэлектрических преобразователей (ФЭП). Это близко к фундаментальному пределу Шокли-Квейссера, который составляет 33,7% для ячейки с одним p-n переходом, 42% для двухслойной ячейки, 49% для трёхслойной и 68% для гипотетической ячейки с бесконечным количеством слоёв.

В течение последних двадцати лет максимальным КПД для фотоэлектрических преобразователей с одноступенчатым переходом был 26,1%, лишь недавно его удалось повысить до 26,4%, так что результат Alta Devices специалисты называют настоящим прорывом.

Полупроводниковая электроника существенно изменила мир. Многие вещи, которые долгое время не сходили со страниц произведений фантастов стали возможны. Чтобы знать, как работают и чем уникальны полупроводниковые приборы, необходимо понимание различных физических процессов, протекающих внутри.

В статье разобраны принципы работы основных полупроводниковых устройств. Описание функционирования изложено с позиции физики. Статья содержит вводное описание терминов, необходимых для понимания материала широкому кругу читателей.

Иллюстраций: 34, символов: 51 609.

Здравствуйте. Я, как новичок в электронике, хочу поделиться своим небольшим практическим опытом с другими начинающими любителями. Некоторое время назад заказал себе Arduino, получил его, монтажную плату для тестирования и несколько радиодеталей. Попробовал различные примеры со светодиодами и т.п. эксперименты. Захотелось подключить электромотор, который также был в комплекте. Попробовал его подключить напрямую к ножкам контроллера, да не тут-то было. Оказывается, ардуино выдает недостаточный ток для того, чтобы прокрутить электромотор. Оказывается, в таком случае, когда нужно управлять большим током, используется усилитель на транзисторах, а для усиления тока нужна схема с общим коллектором (Эмитеррный повторитель).

Компании IBM, с ее штатом лучших ученых и специалистов в полупроводниковой области, в очередной раз удалось совершить невозможное и раздвинуть рамки привычного восприятия (не без задействования магии): в одной из лабораторий был создан и протестирован транзистор, изготовленный по 9нм техпроцессу с помощью углеродных нанотрубок — тех самых, из которых уже сегодня можно изготавливать самые легкие материалы на планете и строить камуфлирующиеся (невидимые человеческим глазом) объекты.

Как нам уже известно, стандартное производство кремниевых полупроводников ограничено техпроцессом в 10НМ, ниже которого не позволяют пройти законы физики и технологии изготовления, о чем заявлял самый крупный производитель микрочипов — компания Intel, штампующая процессоры по техпроцессу в 22нм. Согласно прогнозам экспертов, уже в 2015 году производители упрутся в этот потолок, а потому сейчас очень востребованы технологии и методики изготовления чипов, где единичные транзисторы будут еще меньше.

На картинке фрагмент отличной шпаргалки, где собраны основные электронные компоненты — их внешний вид и обозначения на принципиальных схемах.

Шпаргалка по электронным компонентам (PDF, 168Kb)
Шпаргалка по контроллерам AVR (ч.1) (PDF, 61Kb)
Шпаргалка по контроллерам AVR (ч.2) (PDF, 61Kb)

PS: Там же, на сайте, имеется любопытный блог с описанием эффектных электронных поделок. Культура исполнения на высоте, приведены ссылки на open source прошивки.

Введение

Добрый день уважаемый хабраюзер, я хочу рассказать тебе о основах построения усилителей звуковой частоты. Я думаю эта статья будет интересна тебе если ты никогда не занимался радиоэлектроникой, и конечно же она будет смешна тем кто не расстаётся с паяльником. И поэтому я попытаюсь расказать о данной теме как можно проще и к сожалению опуская некоторые нюансы.

Усилитель звуковой частоты или усилитель низкой частоты, что бы разобраться как он всё таки работает и зачем там так много всяких транзисторов, резисторов и конденсаторов, нужно понять как работает каждый элемент и попробовать узнать как эти элементы устроены. Для того что бы собрать примитивный усилитель нам понадобятся три вида электронных элементов: резисторы, конденсаторы и конечно транзисторы.

Специалисты IBM спроектировали новый тип транзистора, который подходит для создания нового класса энергонезависимой памяти. Этот транзистор в качестве полупроводника использует не кремний, а диоксид ванадия (VO₂). Под воздействием положительно заряженной ионной жидкости он совершает фазовый переход в металлическое состояние, а в отрицательном поле снова превращается в изолятор.

Недавно на хабре была статья о проектировании собственного компьютера, где автор хотел сначала строить компьютер из транзисторов, но затем решил продолжить на микросхемах 7400-серии из-за того, что на транзисторах ему это показалось слишком сложным и дорогим занятием.

Похожая задача интересовала и меня последние 3 года — но от изначальной идеи строить на транзисторах я не отказался, и сейчас могу рассказать свои соображения и показать текущие наработки, а также — хочу спросить вашего мнения о том, каким на ваш взгляд должен быть _серийный_ транзисторный декоративный компьютер. Но сразу нужно заметить, что работы впереди еще на пару лет :-)

Главный вопрос — зачем все это нужно, если есть FPGA и всякие Raspberry Pi?

Ответ простой:
1) Мне интересно этим заниматься в свободное время и
2) Декоративный компьютер (декоративный — это вопрос отношения к компьютеру, а не его внешности) — он как декоративные домашние животные: мопс не отгрызет ногу грабителю, а персидский котик не победит в бою метрокрысу. Но с ними интересно играть и показывать гостям — даже если в области вычислений, охраны и охоты они сильно уступают «боевым» аналогам.

В предыдущих статьях с фотографиями кристаллов микросхем (1, 2, 3) — в комментариях писали о том, что было бы неплохо разобрать простую микросхему по деталям — чтобы было понятно «что есть что» на самом низком уровне, и где там «магический дым» прячется. Я долго не мог выбрать микросхему, в схеме которой можно было бы разобраться за несколько минут — но наконец решение было найдено: ULN2003 — массив транзисторов Дарлингтона.

Несмотря на свою простоту, микросхема до сих пор широко используется и производится. ULN2003 состоит из 21 резистора, 14 транзисторов и 7 диодов. Применяют её для управления относительно мощной нагрузкой (до 50 вольт / 0.5 ампер) от ножки микроконтроллера (или других цифровых микросхем). Каноническое применение — для управления мощными 7-и сегментными светодиодными индикаторами.

4-дюймовая пластина содержит микропроцессоры из углеродных нанотрубок

Миниатюризация электроники — главная движущая сила компьютерной революции, она позволила добиться нынешней мощности и энергоэффективности компьютеров. И хотя прогресс в кремниевых микросхемах ещё продолжается, но появляются и более совершенные технологии производства электроники.

Одно из самых перспективных направлений — углеродные нанотрубки. Учёные уже собирали из них отдельные транзисторы (первый показали в 1998 году) и убедились, что уникальный материал обеспечивает гораздо более высокую энергоэффективность при таком же быстродействии, что и кремниевые транзисторы.

Но сейчас произошло историческое событие, которое наверняка войдёт в учебники. Группа учёных из Стэнфордского университета собрала первый в истории полноценный процессор целиком из углеродных нанотрубок. Научная работа заслуженно попала на обложку сегодняшнего номера журнала Nature.

Мы в Хекслете любим разрабатывать не только прикладные курсы, но и более фундаментальные (например, про алгоритмы или операционные системы). Но мы пока не спускались ниже уровня ОС в иерархии абстракций. А там, внутри, столько всего интересного! Для многих людей, да даже для многих профессиональных программистов остаются загадкой процессы, происходящие внутри микропроцессора, на уровне отдельных транзисторов.

Публикуем перевод замечательного видео, в котором меньше чем за 15 минут объясняется, как компьютеры складывают числа с помощью транзисторов, двоичной системы счисления, простых логических схем и их хитрых комбинаций.

Иллюстрация: Hallie Bateman

Сегодня исполнилось 70 лет со дня эпохального — тот случай, когда это не преувеличение — события. 16 декабря 1947 года в одной из множества лабораторий корпорации Bell Labs был изобретён транзистор. Без которого сегодня не было бы электроники в современном понимании, потому что вся она сегодня основана на транзисторах. Благодаря им вы носите в карманах смартфоны с огромной вычислительной мощностью (сравните их с бортовыми компьютерами космических аппаратов 30-40 летней давности), а не таскаете телефон в виде ранца в несколько килограммов весом.

19 апреля на Хабре и Geektimes прошло незамеченным, хотя именно в этот день 50 лет назад была опубликована статья с некоторым эмпирическим наблюдением, впоследствии получившем название «закон Мура», этакий долгожитель быстротекущего и изменчивого мира электроники. Компания Intel в связи с этой крупной и круглой датой взяла интервью у своего основателя, старичка Мура. Что ж, добро пожаловать под кат за некоторые интересными подробностями и, собственно, интервью.