工程师设计超低功率晶体管,可多年没有电池

工程师设计超低功率晶体管,可多年没有电池

动手术 ‘清理’ 的能量,从他们的环境的晶体管的新设计可以形成的基础设备数个月或数年不用电池,哪个函数,可用于可穿戴或植入式电子。

一种新研制的晶体管形式开辟新电子应用范围包括穿戴或植入式设备大大减少了用电。设备基础这种类型的超低功率晶体管,由剑桥大学的工程师开发,能函数的几个月甚至几年不用电池 ‘清理’ 能量从他们的环境。

在睡眠模式下,新的晶体管束电流小 ‘漏’ 使用到计算机类似的原则,称为附近断态电流,其业务。这次泄漏,像在滴水从故障的水龙头,所有晶体管特性但这是首次,它已被有效地捕获并使用功能。结果,在科学 》 杂志报道的大部分事情我们互动与每一天都与互联网相连的东西互联网开放系统设计的新途径。

晶体管可以在低温下产生,并可以在几乎任何材料,玻璃和塑料聚酯和纸上打印。它们基于独特的几何形状使用 ‘非可取’ 的特点,即接触点的之间的金属和半导体组件的晶体管,所谓的 ‘肖特基势垒’。

这篇论文的共同作者剑桥大学工程系教授 Arokia 内森说:”我们正在挑战传统的晶体管应如何感知”。”我们发现,这些肖特基障碍,大多数工程师试图避免,实际上有的超低功耗应用我们看的可穿戴或植入式电子健康监测等类型的理想特性”。

新设计获取周围防止发展超低功率晶体管,即能够生产它们在非常小的尺寸的主要问题之一。晶体管越小,其两个电极开始影响另一个行为和电压传播,意思,晶体管低于某一限度,不能发挥应有的作用。通过改变晶体管的设计,剑桥的研究者们得以使用肖特基壁垒,使电极独立开来,晶体管可以缩小到很小的几何形状。

该设计也达到很高的增益或信号放大。晶体管的工作电压为小于伏,低于十亿分之一的瓦特的功率消耗。这超低的功耗使他们最适合的应用程序功能是比速度,是物联网的本质更重要。

这篇论文第一作者,也从工程系 Sungsik 李博士说:”是否我们从一个典型的 AA 电池,基于这种设计吸取能量,它会持续 10 亿年来,”。”使用肖特基势垒允许我们保持电极从健全党内民主即使在哪里晶体管几乎关闭的状态信号的振幅互相干扰。

内森说:”这会带来超低功耗传感器接口和模拟信号处理在可穿戴和植入式设备中,所有的一切都是物联网的关键,新设计模型”。

教授终极 Amaratunga,电子、 电力、 能源转换组在剑桥的工程部负责人说:”这是一个巧妙的晶体管概念”。”这种类型的超低功耗操作是很多新的无处不在的电子应用中,要紧的先决条件是功能 — — 在本质 ‘智慧’ — — 没有需求的速度。在此类应用程序现在拥有完全自主的电子的可能性成为可能。该系统可以依靠收获从很长时期内操作,就像生物,如细菌的生物学环境背景能源。

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