「半導体より小さく消費電力も少ない「原子スイッチ」」記事へのコメント

物理的なスイッチと聞いて気になること

[virtual (15806)]

チャタリング起こさないのかな？
火花が飛ばないのかな？
磨耗しないのかな？
音はしないのかな？

Re:物理的なスイッチと聞いて気になること

[rizel (19817)]

ネタにマジレスしてみます。

＞チャタリング起こさないのかな？

起こすのかもしれません。
ですが、今一般でイメージしているようなチャタリングは
ないでしょうね。言ってみれば極細の針をぷすっと刺すような
スイッチの仕方ですから、チャタリングの影響はそもそも
少ないでしょうし、小さすぎますね。
極限まで小さい時間で見ればチャタリングのようなことが
起きている可能性はあります。

＞火花が飛ばないのかな？

さあどうでしょうね？（笑）
アークが出るほど電圧がかかるとは思えませんし、そもそも
この架橋によるスイッチ自体小さすぎますからそれほど
電位がたまっているとも考えにくく、アークが走る

Re:物理的なスイッチと聞いて気になること

[tamaco (19059)]

>アークが出るほど電圧がかかるとは思えませんし、そもそも
>この架橋によるスイッチ自体小さすぎますからそれほど

この部分だけ気になったので、CMOSアナログ回路入門 [cqpub.co.jp]によれば、

2.1.4 最先端MOSFETの特性
チャネル長Ｌ＝0.1umの素子にドレイン電圧VDS=1.0Vを印加すると、
チャネル内の平均電界は10^5V/cmにも達します。この電界は1cmの
距離に10万Vもの電圧を印加することに相当します・・（略）・・
電界が低ければ電子の速度は電界に比例するというオームの法則が
成り立ちしますが、高電界中では電界によらず一定（速度飽和）と
なります。

コラムＤ　高電界中では電子の速度は飽和する
・・（略）・・電子の速度は電界に比例して無限に速くならない。
これは飛行機の速度が、エンジンの馬力に比例して速くなるものの、
音速に近づくと飛行機の先端に発生する衝撃波によって音速を超え
にくくなるのに似て今う。エンジンへ供給したエネルギーの大半が
衝撃波という巨大な音を発生することに費やされるからです。
これと同様に電子もエネルギーの大半を格子振動に費やすため、
電子の速度は飽和速度（～10^7cm/s)で頭打ちになるのです。つまり、
「電圧は抵抗と電流の積で表される」というオームの法則は、高電界
中の電子に対しては成り立たないのです。

・・・ということらしいです。原子数個レベルだとさらにいろいろな効果が起きそうです。
ちなみにこの本 [cqpub.co.jp]、ひずみシリコンとか、LLDMOSFET、
タングステンのプラグ技術やＣＭＰ工程など、ＬＳＩ最新技術が
ふんだんに載っていて面白いです（かつ難しくてまだ５章までしか読めないorz)