Tranzistory sú polovodičové zariadenia, ktoré majú v elektronickom obvode dve hlavné funkcie – zosilňovač a spínač. Vďaka nim fungujú naše počítače, ktoré sa síce zmenšujú a sú výkonnejšie, ale ich prevádzka vyžaduje veľa energie.
Kľúčovú úlohu pri vypínaní alebo zapínaní tranzistora zohráva dôležitý komponent s názvom hradlový oxid. Skupina vedcov z University of California teraz časopise Nature publikovala štúdiu, v ktorej inžinieri opisujú veľký prelom v konštrukcii malých elektrických spínačov, ktoré tvoria stavebné kamene počítačov. Vďaka tejto zmene sa výrazne zníži ich spotreba energie bez obetovania rýchlosti, veľkosti alebo výkonu.
„Dokázali sme, že naša technológia hradlového oxidu je lepšia ako komerčne dostupné tranzistory. To, čo dnes dokáže polovodičový priemysel za bilión dolárov, sme my prekonali,“ hovorí hlavný autor štúdie Sayeef Salahuddin. Toto zvýšenie účinnosti je možné vďaka efektu nazývanému záporná kapacita, ktorý pomáha znižovať množstvo napätia potrebného na uloženie náboja v materiáli.
„Za posledných 10 rokov sa energia používaná na výpočtovú techniku exponenciálne zvýšila, čo už predstavuje jednociferné percentá svetovej produkcie energie, ktorá rastie len lineárne, bez konca v nedohľadne,“ povedal Salahuddin a dodal: „Zvyčajne, keď používame naše počítače a naše mobilné telefóny, nemyslíme na to, koľko energie spotrebujeme. Ale je to obrovské množstvo a bude to len stúpať. Naším cieľom je znížiť spotrebu energie.“ Najmodernejšie notebooky a inteligentné telefóny obsahujú desiatky miliárd maličkých kremíkových tranzistorov a každý z nich musí byť ovládaný privedením napätia.
