【研究人員單原子晶體管】

明道

【研究人員單原子晶體管】

 

 

單原子晶體管

在澳大利亞的研究人員已經創建了一個單原子晶體管種植一個個別的磷摻雜劑原子的矽樣品內加上或減去一個晶格間距與空間精度。

這項研究建立在先前的工作，由同一組，這樣可以創建原子尺度的電極。

雖然晶體管走向持續的經典電子產品的小型化，目前可能幫助研究人員希望，在未來的器件將有助於開發出功能的量子計算機。

摩爾定律

晶體管基本上是一個電子啟動開關，並是根所有計算。

沒有它，處理器將無法執行要求他們的邏輯運算。

摩爾定律，英特爾的創始人戈登·摩爾（Gordon Moore）命名後，已經預測到可以塞進一個商業集成電路，晶體管的數量將增加一倍，大約每兩年。

摩爾做了他的預測，1965年，他預言，這將成立直到1975年，時，他認為正確的話，將有大約65,000每個芯片上的晶體管。

事實上，它已被證明驚人地準確的，並仍持有大約真實的今天，當有十億。

然而，持續小型化的發展需要新的製造技術， - 摩爾定律繼續 - 到2020年左右，設備將打單原子尺度。

在早期的工作中，米歇爾·西蒙斯“在悉尼新南威爾士大學的研究小組開發出一種技術，允許它來創建選擇性地除去個別線路的矽原子和磷在體矽晶體內原子線。

磷有一個在其外殼中的電子，除矽，使取代的矽原子與磷原子的矽晶體內引入了一個自由電子的材料，並提高本地電導率。

研究小組利用這些技術，時尚的納米級晶體管電極的結晶。

然後，它把一個磷原子在中心的晶體管。

其結果是一個場效應晶體管（FET）的原子尺度的版本。

一個量子晶體管

一個經典的FET的柵極和漏極電極之間的電壓平滑增加的源電極和漏電極之間通過的電流。

但在原子尺度的FET，由新南威爾士州的悉尼大學，墨爾本大學，韓國科學研究所和技術信息，並在美國印第安納州的普渡大學（Purdue University）與同事合作，在量子力學表現的方式，成為導電性只有當電勢差與之一的磷原子的能量水平的精確對齊。

你改變偏置門上，因為你改變了偏見，你將要訪問的原子的能量水平，解釋說：西蒙斯。

你去導通絕緣，絕緣，當您去通過原子的能量水平的單原子裝置進行。

低溫筆記本電腦和量子電腦

物理學家和電氣工程師David渡輪，美國坦佩的亞利桑那州立大學，認為工作是一個非常小的結構，並把磷原子，他們希望他們表面上的另一個有趣的例子。

但他是否一次只能攜帶一個電子晶體管的運行速度不夠快，多使用電子行業的問題。

還有其他的實際困難，如與設備，它僅適用於低溫製冷。

渡輪說，我不認為在液態氦的溫度下，你要隨身攜帶你的筆記本電腦周圍。

西蒙斯接受，該技術是目前不符合工業要求。

這確實是一個考驗技術的，她說。

你能走多遠事情推確定性使一個單原子裝置，其長期適用於傳統產業是完全陌生的：它只是給有技術能夠使其在沙灘上的標誌。

該集團的主要興趣是研究中使用的晶體管矽晶格內的磷原子的能量水平，研究人員希望利用量子位的量子計算機的。

這是一個晶體管，我們設計了，這樣我們就可以看的能量水平和檢查，我們得到的理論預測一致，西蒙斯說。

在該計算機中的磷原子將基本上以格子彼此說話。

您將不一定有源極和漏極電極的每一個原子你一樣的在用於該裝置的常規晶體管。

該研究成果發表在“自然-納米技術”。

關於作者

添蜗杆是一個總部設在英國的科普作家

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/2012/feb/21/researchers-make-single-atom-transistor