Leuk dat je natuurkunde les wilt geven door alle relaties tussen spanning, stroomsterkte en weerstand op te noemen. Maar het is niet informatief en niet iedereen studeert door in natuurkunde en hoeft het ook niet te weten. Wat hij bedoelde is P=I
2*R en hiermee kan je idd het vermogen wat weglekt in een kabel of koperen draad uitrekenen. Handig voor hoogspanningskabels, maar niet toepasbaar voor chips.
Devilsprophet heeft afgezien van de formule echter wel gelijk. Op nanoschaal is het lekken van elektronen door kwantumtunneling een veel groter effect. kwantumtunneling houdt in dat hoewel elektronen opgesloten zitten in een potentiaalput, ze in staat zijn te ontsnappen als er verderop een gelijk of lagere potentiaalput bevindt. Ze tunnelen als het ware door een potentiaalmuur heen. Door verdere verkleining van de productieprocede wordt deze muur steeds dunner en dunner en is de kans op tunneling ook steeds groter en groter. Reken maar dat er een flinke percentage elektronen doorheen tunnelt. Om dit tegen te gaan heeft Intel dus het HKMG bedacht. Dit is niks anders dan de gate maken van een materiaal met een hoge diëlectrische constante. Je moet je hierbij voorstellen dat het potentiaalmuur wordt verhoogd en dus de kans op tunnelen wordt verkleind. Volgens Intel met een factor 100 en als resultaat: veel zuinigere chips.
De natuurkunde hierachter is echter wel een stuk ingewikkelder dan 3 variabelen waar je moet vermenigvuldigen of delen om de één of de ander te krijgen.
Maar vooruit, speciaal voor madmax
We beginnen met kwantummechanica altijd bij de schoïdinger vergelijking:

stap1: Stel deze vergelijking tijdsonafhankelijk, dus een constante E*golffunctie aan de linker kant
stap2: Versimpel het naar 1 dimensionaal, dus de laplace operator vervangen door 2e afgeleide naar x.
stap3: herschijf het zo dat alleen de differentiaal aan één kant komt te staan.
stap4: los deze vergelijking op en je krijgt de algemene oplossing met twee machten van e.
stap5: Voer uiteindelijk de gegeven situatie in zodat je de particuliere oplossing krijgt.
Als je een situatie heb genomen met 2 potentiaalputten zal je 4 variabelen en 4 vergelijkingen krijgen.
(2 voor elk potentiaalput, een transmissie en een reflectie)
Los deze particuliere oplossing op en je hebt berekend wat de kans is dat een elektron van het ene naar het andere put tunnelt als variabele van de dikte en hoogte van de muur er tussen. Wanneer de hoogte niet in de vergelijking staat, merk op dat de hoogte van de muur is hetzelfde als de diepte van de put.
Ik heb hier veel moeite voor gedaan. En, zijn we nu wat wijzer geworden?