Pierwszy tranzystor z pojedynczego atomu

Naukowcy z Helsinki University of Technology (finlandia),University of New South Wales (Australia) i University of Melbourne (Australia) stworzyli pierwszy a co najważniejsze działający tranzystor, którego region aktywny składa się z pojedynczego atomu fosforu w krzemie. Rezultaty badań zostały opublikowane w Nano Letters.

       Na rysunku (kliknij aby powiększyć) (a) kolorowany obraz z mikroskopu elektronowego. Aluminiowa górna brama jest używana do wzbudzenia 2 wymiarowej warstwy elektronów w krzemie. Graniczna brama jest w miejscy wyczerpywania się warstwy elektronowej w pobliży fosforu (czerwone kulki) Brama ta może być wykorzystywana kontroli przewodności urządzenia. (b) Pomiar przewodności w polu magnetycznym. Czerwone i żółte kulki ilustrują dolne i górne spiny elektronów dawcy, które indukują linie o wysokim przewodnictwie widoczne na rysunku.


       Zasada działania urządzenia opiera się na podstawie tunelowania pojedynczych elektronów pomiędzy atomem fosforu a źródłem i drenem tranzystora. Tunelowanie może być wstrzymane lub dozwolone przez kontrolowanie napięcie na pobliskiej matalowej elektrodzie o szerokości kilku nanometrów.

       Szybki rozwój komputerów, które kreują obecny obraz społeczeństwa opierał się głównie na zmniejszaniu rozmiaru tranzystorów. Rozwój ten znacznie zwolni podczas najbliższej dekady ponieważ dalsze zmniejszanie rozmiaru tranzystorów zmusi naukowców do sprowadzenia ich do atomowej skali.To odkrycie pozwala na badanie tranzystorów w ekstremalnej skali.

       Około pół roku temu lider tych badań Prof. Andrew Dzurak był pytany o to, kiedy spodziewają się jedno-atomowego tranzystora w produkcji. Prof. Andrew Dzurak i Dr. Mikko Möttönen popatrzyli na siebie z uśmiechem i podali komentarz, że to już został zrobione. Jednak głównym ich zamiarem nie była miniaturyzacja tranzystora lecz elementu komputera kwantowego nad którym pracują naukowcy na świecie.

Autor: Artur Kulikowski
źródło:physorg.com