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尽管多年来阀门已被半导体大量取代，但加州大学圣地亚哥分校的一组研究人员开发出一种与阀门类似的纳米级设备。

带回阀门！

阀门很棒不是吗？厚实的真空管具有良好的温暖光泽，可在音频设备中提供高品质的声音，并为电子设备增添复古气息。 

对于那些可能没有意识到的人来说，阀门仍在生产音频和无线电设备。这是因为在某些应用中阀门实际上比晶体管表现得好得多。例如，阀可以在千兆赫频率下工作，同时放大数百瓦的功率，而半导体器件（也可以在高频下工作）不能传导那么多。

音响爱好者也认为阀门在音响设备（包括吉他踏板和音频放大器）中听起来更好。阀门还具有使其成为理想的其他优点（特别是在模拟电路中），包括其线性度，高电压容差，大的散热能力，容许过载，并且通常可以在低于阀的最大能力的情况下操作。

然而，阀门确实有一些很大的缺点，这就是为什么它们大部分都被固态设备所取代。由于多种原因，阀门经常断裂，包括阴极中毒，热损坏，破损和内部短路。阀门也存在驱动能力问题，需要使用加热器，需要高压，并且非常大。

想象一下，如果能够发明一种能够从真空管和半导体中获益的设备。您将拥有一个非常线性的设备，具有良好的过载容差，同时非常小并且需要低功率。这正是加州大学圣地亚哥分校的研究人员所做的。

Teeny Tiny Free-Electron Mushrooms

加州大学圣地亚哥分校的研究  人员创造了一种不依赖于半导体传导来控制电流的电子设备。该器件仅采用低电压和低功率红外激光器进行控制。但是，使该设备更加令人印象深刻的是它在激活时的电导率变化为1000％，这使得高增益，高功率放大器成为可能。

该装置的想法相当简单：在空间中具有自由电子，其中电子的浓度可以在外部控制（类似于真空管）。唯一的问题是将电子放入自由空间是高温和高电压的要求，这会破坏任何微电子器件。

然而，该团队（由Dan Sievenpiper教授领导）提出了一种解决方案，可以从表面释放电子而无需高温或大电压。该解决方案以“ 超材料 ” 开始，该“ 超材料 ”由许多平行的金导体组成，具有大阵列的蘑菇形金纳米结构。该结构位于二氧化硅层的顶部，二氧化硅层生长在硅层的顶部。

当阵列暴露于低功率红外激光器并且施加低电压（小于10VDC）时，在所谓的“热点”中形成小而强的电场。这些热点具有足够的能量将电子从金属中吸引到空间，从而使电导率增加高达1000％。

虽然这种设计只是一种概念验证，但结果表明这些微型器件很可能成为高功率，高频开关的未来。团队负责人Dan Sievenpiper教授说：

“ 这当然不会取代所有半导体设备，但它可能是某些特殊应用的最佳方法，例如极高频率或高功率设备。” 

对新纳米技术的需求

由于摩尔定律似乎总是在最后几天的边缘摇摇欲坠，不久之后需要新技术来取代硅。目前的半导体技术只能做很多，这就是为什么这种微型真空管设备必不可少的原因。

这些设备可以更快地运行（特别是在由低功率红外激光器控制时），同时能够传导更多功率。这使它们在涉及无线电传输，高功率切换甚至基于光学的计算的应用中具有真正的潜力（可以使用这些设备将处理后的光转换为输出电信号，不需要大的控制电压或消耗大量的功率）。

 总结

阀门在当时很棒，但仍具有真正的潜力。虽然这些设备与阀门不同（但按照类似原理运行），但毫无疑问，这些小金蘑菇可以启发电子行业的新型电源和频率控制。具有阀门优势而没有明显缺点的设备的想法可以真正改变半导体行业。