لعل كبار السن يتذكرون الأيام التي ظهر بها الراديو الترانزستر بحجمه الضئيل مقارنة مع الأجهزة التي تستخدم الأنابيب أو التيوبات، حتى أصبحت هذه الكلمة تطلق تجاوزا على كل شيء صغير.
ظهر الترانزستر عام 1948 والكلمة الانجليزية مشتقة من كلمتين Transfer + Resistor أي مقاوم الانتقال وقد اقترح البعض المصطلح العربي "نيقل" كمقابل لهذه الكلمة.. ويعرف النيقل بأنه وسيلة أو أداة أو جهاز device يتضمن ترتيبا لمواد شبه موصلة، مثل الجرمانيوم أو السلكون المحتوي على شوائب محددة الكمية من الزرنيخ أو الانديوم أو الانتيمون...ونقاط اتصال مناسبة، ليقوم بعدة مهام كانت تؤديها الأنابيب الأيونية الحرارية أو الباثة للضوء ومن هذه المهام تضخيم القدرة أو الجهد أو التيار الكهربائي، إضافة إلى صغر حجمه وحاجته لطاقة قليلة. وقد أجريت خلال عام 2009 أبحاث لتحقيق تطويرين مثيرين في هذا المجال، نعرض لهما فيما يلي.
ترانزستر البلازما
لا يعتمد هذا النيقل في عمله على المواد الصلبة وانما على الغاز المتأين. وهو ابتكار رائع حققه باحثون في جامعة النوي الأمريكية، بقيادة كوفنغ شن وغاري ايدن. مبدأ عمل هذا النيقل هو ربط مصدر الالكترونات مع فجوة صغيرة قطرها نصف ملمتر، وتحتوي غازا متأينا جزئيا، وهو ما يطلق عليه اسم بلازما. فيسلك النظام عندئذ كما لو كان نيقلا، أي نظاما ذا ثلاثة مسالك يعمل كمضخم للتيار، وكقاطع للدارة الالكترونية، اضافة الى بثه للضوء. يعتمد الطول الموجي (أي اللون) لهذا الضوء الصادر على طبيعة الغاز المتأين المستخدم. ويسمح دفق الالكترونات الصادرة بتعديل الموصلية الكهربائية وشدة الضوء. ويكفي جهد قدره 5 فولت لتغيير شدة الضوء الصادر.
يمتاز هذا النيقل البلازمي بأنه لا يحترق في حالة تعرضه لجهد كهربائي عال. ونظرا لأنه يعمل تحت جهد منخفض، من 5 الى 25 فولت، فانه قد يجد تطبيقا له في شاشات الهواتف الخلوية. وعلى أية حال، فان التجارب على هذا النيقل ما زالت في أطوارها الأولى، وتسعى لجعل أدائه يماثل النياقل التقليدية.
ولادة النيقل الضوئي
أوردت مجلة العلم والحياة الفرنسية في عددها الصادر في ايلول 2009 خبرا عن ابتكار النيقل الضوئي أو الفوتوني Photonic ولا يزيد حجمه عن بضعة نانومترات، والنانومتر يساوي جزءا من مليون من الملمتر. فحجمه اذن لا يزيد عن عشر الحجم الحالي. كما يتأمل منه العلماء أداء أفضل من النياقل الحالية. طور هذا النيقل فريق من مختبر الكيمياء الفيزيائية في مدينة زيورخ السويسرية. وهو لا يعتمد في عمله على الالكترونات وانما على فوتونات الضوء التي تمر عبر جزيء واحد. وهي أسرع من الالكترونات، ويتوقع أن تحل محلها في دارات حواسيب المستقبل. والواقع أن التجارب في هذا المجال تجري منذ سنوات، لكن الفريق السويسري قد نجح في التحكم بالخواص الكمية quantic لجزىء يدعى dibenzanthanthrene . ويعمل هذا النيقل على امتصاص أو تضخيم حزمة أشعة ليزرية حسب مستوى الطاقة لديه، والذي يمكن التحكم فيه بواسطة شعاع ليزر آخر، كما في الصورة المرفقة. لكن الانتقال من المختبر الى التطبيق العملي يتطلب بحوثا مكثفة لعدة سنوات أخرى. اذ يجدر بالذكر أن التحكم في مستوى طاقة هذا الجزىء يتطلب تخفيض درجة حرارته الى 272 درجة تحت الصفر، أي درجة واحدة فقط فوق الصفر المطلق.
أخيرا نشير الى أن النيقل التقليدي يتكون من 3 طبقات، بحيث تختلف الوسطى عن الطبقتين الأخرين. وقد تكون الوسطى سالبة والطبقتان الخارجيتان موجبتين، أو بالعكس. كما أن النيقل قد يعمل على مبدأ مختلف هو تأثير المجال الكهربائي وفي هذه الحالة قد يكون ذا بوابة متصلة JFET أو من نوع موس MOS أي شبه موصل أكسيد المعدن.
Science et Vie- Sep.2009 -
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق