Электроника - это просто Теоретические и практические вопросы для начинающих электронщиков. |
20.02.2016, 23:14
|
|
Почётный гражданин KAZUS.RU
Регистрация: 20.08.2010
Адрес: Днепр
Сообщений: 8,565
Сказал спасибо: 5,041
Сказали Спасибо 10,615 раз(а) в 3,604 сообщении(ях)
|
Что такое "Вакуумные интегральные микросхемы"
Когда я учился в университете, интегральную электронику нам читал один препод, который был помешан на этих вакуумных микросхемах. При каждой возможности он сначала упоминал вскользь о них, а потом заводился, и рассказывал о них до конца лекции. Мы частенько злоупотребляли этим, когда становилось скучно.
Так вот, он рассказывал, что основой этих микросхем являются микроскопические вакуумные триоды, с холодными катодами. Размеры таких триодов - порядка нескольких микрон, поэтому плотность монтажа в таких микросхемах могла соперничать с полупроводниковыми.
Эмиссия электронов с холодного катода обеспечивалась за счет его формы. Катод представлял собой острие, с очень острым концом. А известно, что напряженность поля обратно пропорциональна радиусу закругления. В результате, даже при очень низких напряжениях между катодом и анодом, напряженность поля была огромной, вполне достаточной для возникновения холодной эмиссии.
Конечно же, нас интересовало, а чем эти микросхемы лучше полупроводниковых? А достоинств оказалось немало. Вот только некоторые из них:
1. Эти микросхемы не боятся радиации. В космосе, на АЭС, в военке - им были бы очень рады.
2. Эти микросхемы могут работать при высоких температурах, до 600 Цельсия, и выше. Одна из областей применения - получение информации из сверхглубоких скважин
3. Благодаря значительно более высокой скорости электронов в вакууме, по сравнению с полупроводниками, и с учетом очень малого расстояния между анодом и катодом - такие триоды могут работать на очень высоких частотах.
С тех пор прошло много лет. Но за все это время об этих микросхемах ничего не было слышно. Интересно, какова их судьба? Или их тихонечко где-то делают, и секретно пихают в военную и космическую технику?
Для интереса я попробовал поискать хоть какую-нибудь информацию о них. Не густо... Вот что удалось нарыть в гугле:
1. Совсем небольшая заметочка:
http://foez.narod.ru/n9.htm
2.А это страничка с какого-то форума
Вот цитата оттуда:
Цитата:
|
Инженеры скрестили вакуумные лампы с транзисторами
(http://lenta.ru/news/2012/05/24/nanobulb/)Инженеры создали миниатюрные электронные радиолампы, сочетающие свойства вакуумных ламп и кремниевых транзисторов. Планируется, что они смогут стать основой быстрых и устойчивых к радиации вычислительных устройств. Работа опубликована в журнале Applied Physics Letters, ее краткое содержание приводит ScienceNow.
Для создания миниатюрных электронных ламп инженеры использовали традиционную технику производства транзисторов - фотолитографию. С ее помощью в кремнии создавали миниатюрные полости, на дне которых располагались эмиттер (катод, излучающий электроны) и коллектор (анод, собирающий электроны). Расстояние между ними составляло всего 150 нанометров. Сверху находилась база, управляющая током между эмиттером и коллектором. В классической лампе ей соответствует сетка.
Прибор работал в точности как классическая электронная лампа: при создании напряжения между катодом и анодом электроны устремлялись от первого ко второму с эффективностью, которая зависела от управляющего напряжения на базе. Напряжение между катодом и анодом, после которого начиналась эмиссия электронов, составляло около 10 вольт, что существенно больше, чем в обычных транзисторах. По словам экспертов, это пока является самым главным недостатком устройства.
По словам создателей, миниатюрная лампа смогла работать при частотах в 0,46 терагерц, что в 10 раз больше, чем максимальная частота лучших кремниевых транзисторов. Характерно, что для ее работы не потребовалось создавать в полости вакуум - лампа была настолько мала, что это делало крайне низкой вероятность встречи электрона с молекулой газа на пути между катодом и анодом.
Целью создания миниатюрных ламп является стремление инженеров обойти врожденные недостатки кремниевых транзисторов. Во-первых, они не могут работать на таких высоких частотах, на которых работают лампы. Это связано с тем, что подвижность электронов в кремнии ниже, чем в вакууме. Во-вторых, транзисторы менее устойчивы к радиации и ионизирующему излучению.
Если инженерам удастся создать эффективные и небольшие вычислительные устройства на основе ламп, то они окажутся полезны для астронавтов и военных, имеющих дело с радиацией. Кроме того, они могут стать компонентами приборов, работающих в терагерцовом диапазоне.
|
3. А это - довольно серьезная статья на эту тему: ВАКУУМНАЯ МИКРОЭЛЕКТРОНИКА
Надеюсь, что многим эта информация будет интересна.
|
|
|
Эти 6 пользователя(ей) сказали Спасибо Alex9797 за это сообщение:
|
|
|
21.02.2016, 02:12
|
|
Почётный гражданин KAZUS.RU
Регистрация: 28.03.2008
Сообщений: 8,036
Сказал спасибо: 901
Сказали Спасибо 1,158 раз(а) в 930 сообщении(ях)
|
Re: Что такое "Вакуумные интегральные микросхемы"
[kazus]Не написали самого главного - как у них со звуком[/kazus]
|
|
|
|
21.02.2016, 02:24
|
|
Почётный гражданин KAZUS.RU
Регистрация: 20.08.2010
Адрес: Днепр
Сообщений: 8,565
Сказал спасибо: 5,041
Сказали Спасибо 10,615 раз(а) в 3,604 сообщении(ях)
|
Re: Что такое "Вакуумные интегральные микросхемы"
Сообщение от zoog
|
как у них со звуком
|
В усилителях им самое место. Теплый ламповый звук.
|
|
|
|
22.02.2016, 11:59
|
|
Заблокирован
Регистрация: 23.03.2008
Адрес: Ukraine
Сообщений: 1,306
Сказал спасибо: 1,749
Сказали Спасибо 1,878 раз(а) в 493 сообщении(ях)
|
Re: Что такое "Вакуумные интегральные микросхемы"
Сообщение от Alex9797
|
Теплый ламповый звук.
|
Эмиссия то холодная откуда теплый.
|
|
|
|
22.02.2016, 21:57
|
|
Вид на жительство
Регистрация: 09.09.2009
Адрес: Россия, СПб
Сообщений: 238
Сказал спасибо: 114
Сказали Спасибо 427 раз(а) в 162 сообщении(ях)
|
Re: Что такое "Вакуумные интегральные микросхемы"
|
|
|
|
22.02.2016, 22:01
|
|
Почётный гражданин KAZUS.RU
Регистрация: 20.03.2007
Адрес: "Братское кольцо враждебности", т.е. ближайшее заМКАДье.
Сообщений: 7,002
Сказал спасибо: 3,021
Сказали Спасибо 3,193 раз(а) в 2,165 сообщении(ях)
|
Re: Что такое "Вакуумные интегральные микросхемы"
Сообщение от igor1000
|
Эмиссия то холодная откуда теплый.
|
Электроны разгоняются полем. Энергия ~ температура.
|
|
|
|
22.02.2016, 23:55
|
|
Гуру портала
Регистрация: 17.07.2010
Адрес: мурмурляндия
Сообщений: 10,687
Сказал спасибо: 188
Сказали Спасибо 3,190 раз(а) в 2,067 сообщении(ях)
|
Re: Что такое "Вакуумные интегральные микросхемы"
я только одного не пойму - диэлектрическая прочность вакуума какая? если там микроны или даже нанометры то напряжение то какое должно быть чтоб не пробило? микровольты, нановольты?
__________________
кагмаподэ магмаподэ
|
|
|
|
23.02.2016, 11:33
|
|
Заблокирован
Регистрация: 23.03.2008
Адрес: Ukraine
Сообщений: 1,306
Сказал спасибо: 1,749
Сказали Спасибо 1,878 раз(а) в 493 сообщении(ях)
|
Re: Что такое "Вакуумные интегральные микросхемы"
Сообщение от ForcePoint
|
Электроны разгоняются полем. Энергия ~ температура.
|
А, теперь понятно, если есть поле, то есть тепло.
То-то слухачи полюбили усилители на полевиках.
|
|
|
|
01.03.2016, 10:11
|
|
Заблокирован
Регистрация: 10.03.2008
Адрес: г. Пятигорск
Сообщений: 456
Сказал спасибо: 46
Сказали Спасибо 281 раз(а) в 149 сообщении(ях)
|
Re: Что такое "Вакуумные интегральные микросхемы"
Ещё из оксида золота делали для них катоды, у него при 20 градусах Цельсия достаточная эмиссия электронов. Предполагалось термостатирование аппаратуры. Ну и ЛБВ длинной в сантиметр - это сотни гигагерц...
|
|
|
Сказали "Спасибо" Oleg_Bratkov
|
|
|
Ваши права в разделе
|
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы не можете редактировать свои сообщения
HTML код Выкл.
|
|
|
Часовой пояс GMT +4, время: 11:18.
|
|