Одноатомный транзистор - Single-atom transistor

А одноатомный транзистор это устройство, которое может открывать и закрывать электрическую цепь контролируемым и обратимым перемещением одного единственного атома. Одноатомный транзистор был изобретен и впервые продемонстрирован в 2004 году профессором Томасом Шиммелем и его командой ученых на Карлсруэ технологический институт (бывший университет Карлсруэ).[1] Посредством небольшого электрического напряжения, приложенного к управляющему электроду, так называемый электрод затвора, одиночный атом серебра обратимо перемещается в крошечный переход и выходит из него, таким образом замыкая и размыкая электрический контакт.

Следовательно, одноатомный транзистор работает как атомный переключатель или атомное реле, где переключаемый атом открывает и закрывает зазор между двумя крошечными электродами, называемыми источник и осушать.[2][3][4] Одноатомный транзистор открывает перспективы для развития логики атомного масштаба и квантовой электроники будущего.

В то же время устройство группы исследователей из Карлсруэ знаменует собой нижний предел миниатюризации, поскольку элементы размером меньше одного атома не могут быть получены литографическим способом. Устройство представляет собой квантовый транзистор, проводимость канала исток-сток определяется правилами квантовой механики. Он может работать при комнатной температуре и в условиях окружающей среды, т.е. ни охлаждение, ни вакуум не требуются.[5]

Немногочисленные атомные транзисторы были разработаны в университете Васэда и итальянском CNR Такахиро Шинада и Энрико Прати, которые наблюдали переход Андерсона-Мотта в миниатюре, используя массивы из двух, четырех и шести индивидуально имплантированных В качестве или же п атомы.[6]

Смотрите также

  • QFET (квантовый полевой транзистор)

Рекомендации

  1. ^ Xie, F.-Q .; Nittler, L .; Обермайр, гл .; Schimmel, Th. (2004-09-15). «Управляемый затвором атомный квантовый переключатель». Письма с физическими проверками. Американское физическое общество (APS). 93 (12): 128303. Дои:10.1103 / Physrevlett.93.128303. ISSN  0031-9007.
  2. ^ Се, Фан-Цин; Обермайр, Кристиан; Шиммель, Томас (2004). «Коммутация электрического тока с помощью атомов: воспроизводимая работа многоатомного реле». Твердотельные коммуникации. Elsevier BV. 132 (7): 437–442. Дои:10.1016 / j.ssc.2004.08.024. ISSN  0038-1098.
  3. ^ Xie, F.-Q .; Maul, R .; Augenstein, A .; Обермайр, гл .; Стариков, Э.Б .; и другие. (2008-12-10). «Независимо переключаемые атомные квантовые транзисторы путем реконструкции обратимого контакта». Нано буквы. Американское химическое общество (ACS). 8 (12): 4493–4497. arXiv:0904.0904. Дои:10.1021 / nl802438c. ISSN  1530-6984.
  4. ^ Обермайр, гл .; Xie, F.-Q .; Schimmel, Th. (2010). «Одноатомный транзистор: перспективы квантовой электроники в атомном масштабе». Новости Europhysics. EDP ​​Sciences. 41 (4): 25–28. Дои:10.1051 / epn / 2010403. ISSN  0531-7479.
  5. ^ Се, Фанцин; Мол, Роберт; Обермайр, Кристиан; Венцель, Вольфганг; Шен, Герд; Шиммель, Томас (01.02.2010). «Многоуровневые транзисторы атомного масштаба на основе металлических квантовых точечных контактов». Современные материалы. Вайли. 22 (18): 2033–2036. Дои:10.1002 / adma.200902953. ISSN  0935-9648.
  6. ^ Прати, Энрико; Хори, Масахиро; Гуальярдо, Филиппо; Феррари, Джорджио; Шинада, Такахиро (2012). «Переход Андерсона – Мотта в массивах из нескольких атомов примеси в кремниевом транзисторе». Природа Нанотехнологии. ООО "Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа". 7 (7): 443–447. Дои:10.1038 / nnano.2012.94. ISSN  1748-3387.

внешняя ссылка