باحثون أمريكيون يطورون ترانزستورات نانوية ثلاثية الأبعاد

تمكن باحثون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بالولايات المتحدة الأمريكية، من تطوير نوع جديد من الترانزستورات الثلاثية الأبعاد، بتركيبة من المواد شبه الموصلة الفائقة الرقة البديلة للسيليكون والتي تسمح لها بالعمل بكفاءة عالية عند جهد كهربائي أقل بكثير من ترانزستورات السيليكون التقليدية.

وتعد ترانزستورات السيليكون، هي العمود الفقري للإلكترونيات الحديثة، فهي المكون الأساسي في معظم الأجهزة الإلكترونية، ابتداء من الهواتف الذكية ووصولا إلى الحواسيب العملاقة.

وتعمل ترانزستورات السيليكون في الأجهزة الإلكترونية كمفاتيح، فعندما نطبق جهدا كهربائيا عليها، فإنها تسمح للإلكترونات بالمرور عبرها، وتتحول من حالة (إيقاف) إلى حالة (تشغيل)، وبذلك تتمكن الترانزستورات من تمثيل الإشارات الرقمية (الصفر والواحد)، التي تشكل أساس جميع العمليات الحسابية في الأجهزة الإلكترونية.

وقال يانجي شاو، الباحث في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا والمؤلف الرئيسي للورقة البحثية:” تعد هذه الترانزستورات الجديدة قفزة نوعية في عالم الإلكترونيات. فهي لا تقتصر على أداء الوظائف التي يقوم بها السيليكون فحسب، بل تتفوق عليه بكفاءة طاقية كبيرة، مما يفتح آفاقا جديدة لتطبيقات لم تكن ممكنة من قبل”.

ويمثل هذا الاكتشاف قفزة نوعية في مجال الإلكترونيات، إذ يفتح الباب أمام تطوير أجهزة إلكترونية أسرع وأصغر وأكثر كفاءة في استهلاك الطاقة.

وتواجه هذه الترانزستورات تحديات تمنع عملها عند جهد معين في درجة حرارة الغرفة، مما يؤدي إلى استهلاك كبير للطاقة، ونتيجة لذلك فإن الأجهزة الحديثة التي تعتمد على السيليكون لا تستطيع تحقيق الأداء المطلوب بأقل استهلاك للطاقة.