Energiezuinige transistoren door negatieve capaciteit

10 december 2013, 14:36
Energiezuinige transistoren door negatieve capaciteit
Energiezuinige transistoren door negatieve capaciteit

Onderzoekers van de University of California in Berkeley hebben aangetoond dat de spanning die nodig is om een bepaalde lading in een condensator op te slaan aanzienlijk kan worden verkleind. Dit negatieve capaciteitseffect is een eigenschap van bepaalde ferroelektrische materialen. Door deze materialen in transistoren te verwerken kunnen volgens de onderzoekers superzuinige microprocessoren worden ontwikkeld. Daarnaast kunnen deze materialen worden toegepast in bijvoorbeeld energiezuinige geheugens en supercondensatoren voor het opladen van elektrische auto’s.

 

In een experimentele opstelling hebben de onderzoekers gedemonstreerd dat de lading die bij een bepaalde spanning in een condensator wordt opgeslagen, kan worden versterkt door toepassing van een ferroelektrisch materiaal. Dit verschijnsel wordt  negatieve capaciteit genoemd. Ferroelektrische materialen hebben van nature positieve en negatieve elektrische ladingen, die door het aanleggen van een spanning kunnen worden beïnvloed. De experimentele condensator werd gemaakt van het ferroelektrische materiaal lood-zirconaat-titanaat met strontium-titanaat als diëlectricum.

 

Omdat de temperatuur waarbij het negatieve capaciteitseffect optreedt zo’n 200 °C bedraagt is het volgende onderzoek gericht op het vinden van materiaalcombinaties die dit effect bij 85 °C vertonen, de werktemperatuur van de meeste huidige microprocessoren.

 

Meer info:
http://newscenter.berkeley.edu/2011/09/12/ferroelectrics-used-for-negative-capacitance/

Reacties worden ingeladen...
gerelateerde items