Những điều thú vị về bóng bán dẫn

Chia sẻ: Ha Quynh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

65
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Không có một phát minh nào quan trọng hơn chiếc bóng bán dẫn được tạo ra từ 60 năm trước tại hãng Bell Labs. Mọi thiết bị điện tử mà chúng ta biết hiện nay sẽ không tồn tại nếu không có nó.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Những điều thú vị về bóng bán dẫn

Những điều thú vị về bóng bán dẫn Không có một phát minh nào quan trọng hơn chiếc bóng bán dẫn được tạo ra từ 60 năm trước tại hãng Bell Labs. Mọi thiết bị điện tử mà chúng ta biết hiện nay sẽ không tồn tại nếu không có nó. Nhưng bạn đã biết gì về “chiếc động cơ” tí hon này? Không có một phát minh nào quan trọng hơn chiếc bóng bán dẫn được tạo ra từ 60 năm trước tại hãng Bell Labs. Mọi thiết bị điện tử mà chúng ta biết hiện nay sẽ không tồn tại nếu không có nó. Nhưng bạn đã biết gì về “chiếc động cơ” tí hon này? Tháng 12/1947, hai nhà khoa học của hãng Bell Labs, Bardeen và Brattain đã xây dựng thành công bóng bán dẫn tiếp xúc điểm đầu tiên, dòng điện được truyền dọc theo bề mặt của chất bán dẫn điện. Bóng bán dẫn sau đó khuếch đại tín hiệu điện được chuyển qua nó. Ban đầu, việc sử dụng bóng bán dẫn chủ yếu là để khuếch đại tín hiệu điện vì nó mang lại hiệu quả cao hơn so với những ống chân không (đèn điện tử) lớn và cồng kềnh. Sau đó, hãng này quyết định cung cấp công nghệ bóng bán dẫn theo bản quyền. 26 công ty, bao gồm cả IBM và General Electric, đã mua giấy phép. Mỗi công ty trả 25.000 đô la. Nhưng để công nghệ bóng bán dẫn trở nên thành công về mặt kinh doanh, nó sẽ phải thu hút được sự quan tâm của số đông.
Nhờ chiếc đài bán dẫn, điều đó đã trở thành sự thực. Mô hình đầu tiên của chiếc đài bán dẫn được giới thiệu vào tháng 10 năm 1954 chứa 4 chiếc bóng bán dẫn. Chiếc đài bán dẫn xách tay có nghĩa là con người có thể nghe được âm nhạc và thông tin ở bất cứ đâu. Nhờ khả năng xách tay của chiếc đài, một cuộc cách mạng về âm nhạc đã ra đời – nhạc rock ‘n’ roll. Sau 60 năm, đến nay phát minh ấy đã đi được cả một chặng đường dài... bất tận. Kể từ khi chiếc đài bán dẫn đầu tiên chỉ có 4 bóng bán dẫn và con chip máy tính đầu tiên của Intel – bộ não của computer chỉ chứa 2300 bóng bán dẫn- thì con chip mới nhất của Intel dựa trên quy trình sản xuât 45nm được giới thiệu vào tháng 11/2007 chứa tới 820 triệu bóng bán dẫn. “Chiếc động cơ nhỏ bé” – tương tự như là một phiên bản thu nhỏ của “chiếc công tắc bật tắt” hỗ trợ việc xử lý thông tin trong một chiếc máy tính, đã đưa chúng ta vào thời đại số. Bộ vi xử lý với các thành phần chính là bóng bán dẫn đã trở thành linh kiện không thể thiếu trong nhiều sản phẩm mà chúng ta sử dụng hàng ngày, quen thuộc như ti vi, xe hơi, đài, thiết bị y tế, các thiết bị điện tử nhà riêng, máy tính tới cả những con tàu vũ trụ. Và bạn có biết: - 2.000 chiếc bóng bán dẫn 45nm có thể nằm vừa trên bề ngang của một sợi tóc người - Một bóng bán dẫn 45nm có thể bật tắt tới 300 tỷ lần mỗi giây; một tia sáng chỉ đi được không đầy một phần mười inch trong khoảng thời gian cần thiết để một bóng bán dẫn 45 nm bật và tắt. - Chiếc bóng bán dẫn đầu tiên được phát triển bởi Bell Labs năm 1947 có thể cầm được bằng tay, trong khi hàng trăm chiếc bóng bán dẫn 45nm mới của Intel có thể nằm gọn trên bề mặt của một tế bào máu.
- Giá của một chiếc bóng bán dẫn mới nhất của Intel chỉ bằng khoảng một phần triệu giá trung bình của một chiếc bóng bán dẫn vào năm 1968. Nếu giá xe hơi cũng giảm với cùng một tốc độ như vậy thì một chiếc xe hơi mới hiện nay chỉ có giá 1 xu. - Ước đoán số bóng bán dẫn được bán mỗi năm nhiều gấp 100 lần số con kiến có mặt trên trái đất. Không gian 5 chiều - lý thuyết vật lý mới Liệu có tồn tại một lý thuyết của tất cả (TOE - theory of everything)? Đã một thế kỷ qua, các nhà vật lý đi tìm một lý thuyết có khả năng thống nhất cơ học lượng tử và lý thuyết tương đối, nhằm nắm bắt được bản chất thống nhất của 4 loại tương tác. Chúng ta đã có "Thuyết tương đối" của Albert Einstein, 1 bước cách mạng của khoa học thế giới thế kỉ trước. Thuyết này ra đời đã lý giải đc hầu hết những hiện tượng vật lý xung quan chúng ta. Tuy nhiên, hầu hết k phải là tất cả. Con người vẫn chưa tìm ra đc câu trả lời thoả đáng cho rất nhiều những hiện tượng bí ẩn trong đời sống, đặc biệt trong lĩnh vực tâm linh.
Gần đây, Nhà Vật lý Lisa Randall của trường Đại học Harvard đã đưa ra 1 lý thuyết vật lý mới, có khả năng giải thích cho nhưng hiện tượng vẫn còn nằm trong bức màn bí mất của nhân loại, đó là thuyết về không gian 5 chiều. Lý thuyết mới đc đưa ra sẽ phản bội lại hoàn toàn những j Einstein đã khẳng định trong cả thế kỉ qua. Lý thuyết này cho rằng Vũ trụ hiện hữu là một màng (được gọi là Braneworld) nằm trong một Vũ trụ lớn hơn, giống như một sợi tảo mỏng nổi trên đại dương. “Vũ trụ màng” có 5 chiều – 4 chiều không gian và một chiều thời gian – so với vũ trụ 4 chiều – 3 chiều không gian và một chiều thời gian – theo Thuyết Tương đối chung. Trong một lần làm thí nghiệm về hạt cơ bản, Lisa Randall bất ngờ phát hiện thấy có những hạt bỗng dưng biến mất – điều này mâu thuẫn lớn với Thuyết Tương đối nghĩa rộng của Einstein. Bà mạnh dạn giả thiết: Các hạt này có thể do bay vào Không gian chiều thứ 5 cho nên mới bỗng dưng biến mất tăm như thế. Randall nói: “Tôi cho rằng trên Trái đất có tồn tại không gian chiều thứ 5. Nếu giả thiết này là đúng thì thực ra các không gian khác không ở xa chúng ta, thậm chí có thể nói chúng ở cách ta trong gang tấc. Chỉ có điều chúng ẩn giấu rất khéo cho nên ta không nhìn thấy mà thôi.” Và như thế, xét trên một khía cạnh khác, một linh hồn khi đã lìa khỏi thể xác có thể vẫn tồn tại đâu đó trong chiều thứ 5 của không gian. Có thể họ ở rất gần ta, nhưng ta k thể nhìn thấy hay nghe thấy họ. Trong 1 chừng mực nào đó, ta vẫn có thể cảm thấy sự hiện diện của họ. Trong khi đó, họ vẫn có thể nhìn thấy, nghe thấy ta. Đối với 1 số người sống có khả năng đặc biệt, nhận biết đc chiều không gian thứ 5, họ có thể nhận biết hoặc thậm chí giao tiếp với linh hồn. Và còn rất nhiều những hiện tượng bí ẩn khác có thể tìm đc lời giải đáp khi lý thuyết này hoàn chỉnh & đc kiểm nghiệm. Giả thuyết có tính cách mạng của Randall sẽ có dịp được chứng minh bằng thực nghiệm vào năm 2008, khi Trung tâm Nghiên cứu hạt nhân châu Âu (CERN) hoàn tất việc xây dựng Máy gia tốc và chạm hạt mạnh cỡ lớn (Large Hadron Collider). Đây là một công trình ngầm quy mô vĩ đại đang được xây dựng khẩn trương dưới độ sâu 100 m tại vùng biên giới Thụy Sĩ-Pháp, một nỗ lực tập thể của 6 quốc gia, với chi phí 8 tỉ USD, bắt đầu xây dựng từ 20 năm trước đây.
Điều làm cho các nhà vật lý lâu nay đau đầu: Lực hấp dẫn yếu hơn những lực cơ bản khác rất nhiều. Nó có thể làm gãy một bàn chân (khi bị ngã), thế nhưng một thỏi nam châm, khi hút một cái đinh trên bàn, đã thắng cả lực hút trái đất.. “Nhưng điều đó đã chỉ ra rằng, người ta có thể giải thích lực hấp dẫn hoàn toàn mới, nếu người ta cho rằng, có nhiều hơn 3 chiều không gian”, Randall nói. Theo bà, Vũ trụ của chúng ta tương tự như một lá cờ hoặc một cái màng 3 chiều, dao động tự do trong một không gian vô tận, có những chiều đặc biệt cho cái không gian đó. Gần ngay bên cạnh có một Vũ trụ song song như là cái màng thứ hai. Cả hai đều không liên kết với nhau, chỉ có lực hấp dẫn có thể từ Thế giới song song “nhỏ giọt” vào thế giới của chúng ta. Trong Vũ Trụ song song thì lực hấp dẫn cũng mạnh như tất cả các lực tự nhiên cơ bản khác. Ở thế giới chúng ta nó yếu hơn, bởi vì nó đến từ bên ngoài. Nó có lẽ là một lực hơn cả lực ngoài trái đất, có lẽ nó là lực ngoại vũ trụ. Lý thuyết này mang tính cách mạng đến nỗi, nó đã làm cho Randall trở thành một ngôi sao trong ngành vật lý. Trong 5 năm qua những công trình của Randall đã được các đồng nghiệp của bà trích dẫn hơn 10.000 lần trong những đề tài của họ. Và mặc dù lý thuyết của Randall có nhiều điều chưa được chứng minh, nhưng nó vẫn mang những chuỗi tư tưởng rất lôgic, và đem đến cho các nhà thực hành trong phòng thí nghiệm hàng năm trời làm việc. Những nhà lý thuyết khác cũng dựa theo lý thuyết của Randall và xây lên những tòa nhà tư tưởng mới. Một nhóm những nhà nghiên cứu từ Mỹ và Anh đã đặt ra câu hỏi, điều gì xảy ra nếu các màng chạm nhau? Họ phát hiện ra trong công thức của Randall một câu trả lời khả dĩ: Sự va chạm gây ra vụ nổ nguyên thủy và từ đó đã tạo ra sự khởi đầu cho tất cả những gì đang tồn tại trong vũ trụ của chúng ta ngày nay. Đó là cách giải thick mới cho vụ nổ Big Ben mà chúng ta vẫn biết đến.