Устройства, построенные на базе сверхнизковольтных транзисторов, о создании которых объявили инженеры Кембриджского университета, могут функционировать многие месяцы и даже годы, получая ничтожную энергию из окружающей среды.
В своей работе, эти транзисторы используют тот же принцип, что и компьютеры в «спящем режиме». Питание им обеспечивают мельчайшие токи утечки вблизи выключенного состояния (near-off-state current). Такие токи свойственны всем транзисторам и считаются их недостатком. Авторы исследования, представленного в журнале Science, первыми смогли найти для них полезное применение.
Новые транзисторы производятся при невысоких температурах, благодаря чему их можно печатать практически на любой основе — стекле, пластике или бумаге.
«Мы оспорили традиционное представление, каким должен быть транзистор, — заявил профессор Арокия Натан (Arokia Nathan). — Мы обнаружили, что барьеры Шоттки, которых большинство инженеров пытаются избежать, на самом деле имеют идеальные характеристики для интересующих нас сверхэкономичных приложений, таких как носимая или имплантируемая электроника для контроля состояния здоровья».
Благодаря отходу от общепринятой концепции, инженеры Кембриджа смогли с помощью барьеров Шоттки обеспечить независимость соседних электродов. Это позволило обойти одно из основных ограничений, препятствовавших до сих пор уменьшению размеров сверхнизковольтных транзисторов.
Полученные транзисторы имеют рабочее напряжение менее одного вольта и обеспечивают очень высокий уровень усиления сигнала. Потребление энергии составляет порядка миллиардной доли ватта, иначе говоря, стандартной батарейки АА такому устройству хватит на миллиард лет.