В теории шума выявлен фундаментальный изъян

Шум (коллаж R&D.CNews)

Сотрудники Нью-Йоркского института стандартов и технологий (NIST) выявили несоответствие теории электронного шума реальным эмпирическим данным. Показано, что причина фиаско существующей теории носит фундаментальный характер и обусловлена неадекватным представлением о факторах, этот шум обуславливающих.

В рамках "классической" модели, предполагавшей определяющее влияние флуктуаций свойств материалов полупроводников на шум транзистора, предполагала, что частотный спектр шума будет изменяться по мере изменения размеров перехода.

Увы. Исследование характера и динамики шума (так называемого случайного телеграфного шума, Random Telegraph Noise) в транзисторах различного размера, проведенное сотрудником NIST Джейсоном Кэмпбеллом (Jason Campbell), показало, что спектр остается тем же самым даже в транзисторах нанометровых размеров, а уровень шумов в них аномально высок.

Модель транзисторного шума, неплохо описывающая его в относительно больших полупроводниковых переходах, оказалась неспособной адекватно описать шумы в полупроводниковых наноструктурах.

Каковы причины несоответствия теории и практики, пока неясно. Возможно, они являются проявлением фундаментальной неадекватности наших текущих представлений о природе микромира.

Тем не менее, выявленная аномалия уже сейчас грозит серьезными и неприятными проблемами разработчикам микроэлектронных устройств, особенно устройств с низким энергопотреблением.

Оригинал статьи находится на сайте R&D.CNews