Современная электроника №2/2022

КОМПЕТЕНТНОЕ МНЕНИЕ 69 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 2 2022 . Из постулатов Максвелла известно, что скорость распространения элек- тромагнитной волны в твёрдом теле (для случая, допустим, диэлектриков AlN; i- Si GaAs Si ; Ga 2 O 3 ; Al 2 O 3 и др.) опи- сывается формулой: . То есть время накопления или обедне- ния энергии в кристалле определяется расстоянием L между обкладками или: . А изменение поля в каждой точке кристалла имеет вид: , где . Совокупность вышеуказанных фор- мул фактически и описывает энергию Пойнтинга (Максвелла) в кристалле: . В DRAM-ячейке ОЗУ (RAM), показан- ной на рис. 7, элементом накопления энергии («1») служит конденсатор С. Элементом «закачки»/трансфера энер- гии («кулоновских» электронов) явля- ется открытый каналMOSFET, который ограничен по частоте коммутации (по промежутку τ = R DSon × C , где R DSon – сопро- тивление открытого канала MOSFET). Чаще всего частота коммутации не превышает τ = 10 –11 ÷ 5 × 10 –12 с. Это слиш- ком медленно для обмена со «свето- вым»/фотонным процессором. Нужны скорости ОЗУ на полтора-три порядка выше. Логически возникает вопрос – а зачем нужен медленный MOSFET? С учётом сказанного ранее в данном разделеиприусловиипониманияэффек- таПоккельса, на которомработают опто- модуляторы Маха – Цендера в РОФАР, мы приходим к выводу, что в i- Si GaAs Si изоляторе можно модулировать значе- ние ε = 12,8 до ε = 0 (!) (на частоте вбли- зи λ = 1/300 см –1 ). Следовательно, коли- чество запасённой/аккумулированной или обеднённой энергии можно «пере- ключать» от значения до , чего, в принципе, даже нет в MOSFET – этомодуляцияиликоммутация энергии, поставляемойна ёмкостныйнакопитель. Так зачемже нуженмедленный, устарев- шийMOSFET? Не нужен. С учётом одного из оптических кана- лов Маха – Цендера, а также с учётом исключительной чувствительности по Поккельсу ε GaAs к слабоэнергетичным квантам фотонов с энергией ≤ 0,1 эВ, релятивистская ячейка электронно- фононной, или проще – фононной DRAM, будет выглядеть так, как пока- зано на рис. 8. То есть это тот же конденсатор нако- пленной (в равновесии) энергии и обе- днённой энергии (при электромагнит- ном воздействии) U = U 0 Sin ω t или W = h ν (где W ≤ 0,1 эВ). В качестве диэлектрика могут быть использованы AlN [8], а также Ga 2 O 3 или Al 2 O 3 ). В принципе, нет проблем и с логи- кой, например, с «интерференцион- ной» логикой «ИЛИ-НЕ», см. рис. 9. Фононные генераторы, усилители, источники электропитания В работе Ахманова С.А., Хохлова Р.В. «Об одной возможности усиления све- товых волн» [5], а также в работе Горде- ева А.И. «Перспективные терагерцовые поляризованные информационные системы» [4] показано, что при прохож- дении электромагнитной волны через нанодиэлектрик с атомами Ga, или Al, или Li микро-, субмикро-, наноячейка представляет собой LC-контур, кото- рый обладает добротностью . Из двух-трёхтакихячеек, например, из наноячеек i- Si GaAs Si илиAlNприQ 1 =Q 2 =Q 3 можно построить или высокоэффектив- ный генератор, или усилитель «свето- вой»или, вобщемслучае, электромагнит- ной волны в дальнем ТГц-диапазоне (т.е. вплоть до частот 300 терагерц). Фрагмент релятивистского источни- ка электропитания с «нулевой точкой» (релятивистскийВИП) показаннарис. 10. В дополнение: для терагерцовых цифровых систем, а также для 7G, 8G вплоть до 60 терагерц уже выполнены терагерцовые генераторы (cм. рис. 11) Рис. 3. 2-фотонный генератор со «световодом» SiO2 Рис. 4. 2-фотонный вентиль («1» ↔ «0») на основе рассеяния/отражения фотонов = «0» при открытой фотонной зоне в межатомном пространстве (туннельно-полевая генерация с последующей релаксацией при нулевом поле) Рис. 5. Блок-схема ячейки «ИЛИ-НЕ» (а), блок-схема ячейки с набором функций «ИЛИ»; «НЕ»; «И» (б) Рис. 6. Зависимость диэлектрической проницаемости от частоты электромагнитного поля (4) (9) (5) (6) (7) (8)