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브라질, 미국, 독일 대학의 연구팀은 뉴런의 일부 기능을 모방한 트랜지스터를 개발하였다.
마이크로미터 및 나노미터 부품을 갖춘 이 디바이스는 상보적인 메모리 유닛의 필요성을 없애고 구조에 빛을 조사하고, 계수하고, 저장한다.
양자점을 기반으로 한 트랜지스터는 메모리에서 직접 복잡한 연산을 수행할 수 있다. 메모리 장치를 전력 소비, 경제적인 시공간, 논리 처리 유닛과 결합한 새로운 종류의 장치와 컴퓨터를 개발할 수 있다.
트랜지스터는 결정 기판 상에 에피텍셜 성장 기술을 이용하여 박막을 코팅함으로써 제작된다. 이때, 기판에서 인듐 비소의 나노 크기 물방울은 양자점으로 작용하여 전자를 양자화된 상태로 제한한다. 메모리 기능은 양자점의 충전 및 방전의 동력으로부터 파생되어 트랜지스터의 게이트에 인가되는 전압 또는 양자점에 흡수되는 빛에 의해 변조되는 주기성을 갖는 전류 패턴을 생성한다.
연구팀의 소자 특징은 양자점 내부에 전하로서 저장되는 고유의 메모리이다. 이 기능은 계산기로 수행되는 단순한 산술 연산을 계산, 기억, 수행하는 능력으로 구성되지만, 비교할 수 없을 만큼 적은 공간, 시간, 힘을 사용한다.
트랜지스터는 다른 양자 효과가 필요하기 때문에 양자 컴퓨팅에 사용되지는 않지만, 트랜지스터 자체에 연결된 메모리와 나노 미터 규모의 시스템에서 사용할 수 있는 기능을 카운터 또는 계산기와 같은 장비에 사용하기 위한 플랫폼을 개발할 수 있다.
또한, 트랜지스터는 양자점이 광자에 민감하기 때문에, 전압과 마찬가지로 양자점의 충전 및 방전의 동력을 광자의 흡수를 통해 제어할 수 있으며, 시냅스 반응과 뉴런의 일부 기능을 시뮬레이션할 수 있다.
현재 트랜지스터는 매우 낮은 온도, 즉 약 4 켈빈, 액체 헬륨의 온도에서만 작동한다.
이에 따라, 연구팀은 더 높은 온도 또는 실내 온도에서 기능하는 트랜지스터를 제작하기 위하여 온도의 영향을 받지 않도록 시스템의 전자 공간을 충분히 분리해야 하고, 충전 및 방전 채널을 미세하게 조정하기 위해 합성 및 물질 성장 기술을 정교하게 제어해야 하며, 양자점에 저장된 상태는 양자화되도록 해야 한다.
관련연구자 | Victor Lopez Richard |
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관련기관 | Federal University of São Carlos (UFSCar) |
과학기술분류 | 전기/전자 |
본문키워드(한글) | 양자점, 트랜지스터, 뉴런, 메모리 |
본문키워드(영문) | Quantum dot, transistor, neuron, memory |
원문언어 | 영어 |
국가 | 브라질 |
원문출판일 | 2017-06-15 |
출처 | http://www.nanowerk.com/nanotechnology-news/newsid=47090.php |
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