Nhật phát minh thiết bị bán dẫn tiết kiệm điện năng

Các nhà khoa học Nhật Bản cho biết đã phát triển một thiết bị bán dẫn có khả năng giảm hơn 90% lượng điện tiêu thụ trong các chip bán dẫn. Công trình được thực hiện bởi một nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Hokkaido, Nhật Bản. Đây được xem là một hướng phát triển nhằm hạn chế mức tiêu hao năng lượng trong các thiết bị điện tử hiện nay. Theo nhóm nghiên cứu, thiết bị mới có thể góp phần kéo dài thời gian sử dụng của pin trong điện thoại thông minh. Công nghệ này cũng được kỳ vọng giúp giảm hao phí điện năng ở các sản phẩm điện tử kỹ thuật số dùng trong gia đình. Những lợi ích trên được đặt trong bối cảnh nhu cầu sử dụng các thiết bị điện tử ngày càng phổ biến. Ông Katsuhiro Tomioka, thành viên nhóm nghiên cứu, cho biết sản phẩm mới tiêu thụ ít điện năng hơn giới hạn lý thuyết của các loại bán dẫn thông thường. Nhận định này cho thấy thiết bị được phát triển với mục tiêu cải thiện hiệu suất sử dụng năng lượng của linh kiện bán dẫn. Nhóm nghiên cứu cho rằng việc giảm mức tiêu thụ có thể tạo ra tác động ở nhiều loại thiết bị điện tử khác nhau. Các thiết bị sử dụng sản phẩm mới có thể bảo tồn điện năng ngay cả khi đang hoạt động ở chế độ chờ. Chế độ chờ thường vẫn cần một lượng điện nhất định để duy trì trạng thái sẵn sàng của thiết bị. Vì vậy, việc hạn chế hao phí trong giai đoạn này là một trong những điểm được nhóm nghiên cứu nhấn mạnh. Để tạo ra thiết bị bán dẫn, các nhà khoa học Nhật Bản đã sắp xếp những mảnh kim loại siêu nhỏ trên bề mặt một tấm silicon. Mỗi mảnh kim loại có đường kính khoảng 80 nanômét và được bố trí với mật độ cao. Đây là bước chuẩn bị quan trọng trong quá trình hình thành cấu trúc của thiết bị mới. Sau đó, nhóm nghiên cứu ghép các đầu kim loại này thành một mạch điện. Cấu trúc này tạo ra hiệu ứng xuyên vách của điện tử, trong đó các điện tử cực âm đi qua những khớp nối giữa các mảnh kim loại và tấm silicon. Theo mô tả của nguồn tin, chính hiện tượng này giúp thiết bị bán dẫn tiêu thụ ít điện năng hơn. Các thiết bị bán dẫn có thể được sử dụng để tạo ra những mạch điện lớn hơn và kết nối các mạch này với nhau. Do đó, các hãng công nghệ trên khắp thế giới đang cạnh tranh phát triển các loại bán dẫn sử dụng hiệu ứng điện tử xuyên vách. Công nghệ này được xem là một hướng quan trọng trong quá trình phát triển các vi mạch điện tử thế hệ tiếp theo. Phát minh của nhóm nghiên cứu Đại học Hokkaido tập trung vào việc giảm điện năng tiêu thụ thông qua cấu trúc bán dẫn mới. Kết quả được công bố trong bối cảnh ngành công nghệ tìm kiếm các giải pháp nâng cao hiệu quả năng lượng cho thiết bị điện tử. Tuy nhiên, nguồn tin chỉ cho biết những tác động và hướng ứng dụng nêu trên, không cung cấp thêm thông tin về thời điểm thương mại hóa sản phẩm.