reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
© norebbo-dreamstime.com Nauka | 27 czerwca 2013

Tranzystor bez półprzewodników

Naukowcy stworzyli tranzystor z warstwy izolatora w skali nano z naniesionymi kwantowymi kropkami ze złota. I to w temperaturze pokojowej!


Przez ostatnie dekady byliśmy świadkami miniaturyzacji elektroniki, ale ten proces nie może przecież trwać wiecznie. - Przy obecnym postępie, za 10, 20 lat nie będziemy już w stanie wytwarzać mniejszych tranzystorów półprzewodnikowych – mówi Yoke Khin Yap, fizyk z Michigan Technological University. W dodatku takie układy mają wadę polegającą na dużych stratach energii w postaci ciepła – dodaje naukowiec. Badacze od lat eksperymentują z tranzystorami wykonanymi z różnych materiałów półprzewodnikowych, by uporać się z tymi problemami. Yap podszedł do zagadnienia z innej strony - Pomysł polegał na tym, by użyć izolatora pokrytego metalem, przy czym obydwa elementy powinny być w skali nano. – Fizyk tłumaczy, że można wziąć kawałek plastiku i pokryć go warstwą metalu. Badacze użyli nanorurek z azotku boru (BNNTs), które służą jako izolator. Na warstwie azotku boru naniesiono kropki z atomów złota o średnicy 3 nanometrów. Do tak przygotowanego materiału podłączono elektrody i przepuszczono przez niego ładunki elektryczne. W wyniku eksperymentu zaobserwowano efekt tunelowania kwantowego. Yoke Khin Yap obrazowo opisuje uzyskane zjawisko - Wyobraźcie sobie, że nanorurki są rzeką z elektrodami po obydwu stronach. Przez rzekę ułożone jest przejście z bardzo małych kamieni ze złota, po których przeskakują elektrony. Na każdym kamieniu w danej chwili może się znajdować tylko jeden elektron. Każdy elektron porusza się po tej samej trasie, więc urządzenie jest zawsze stabilne. W ten właśnie sposób uzyskano tranzystor bez półprzewodników. Przy odpowiednio wysokim napięciu występowało zjawisko tunelowania i urządzenie wchodziło w stan przewodzenia. Przy spadku lub wyłączeniu napięcia, znowu stawało się izolatorem. Dużym plusem takiego rozwiązania jest brak strat energii generowanej w postaci ciepła: elektrony nie przeskakują do warstwy izolatora i urządzenie pozostaje zimne. Co najważniejsze jednak, tranzystor pracuje w temperaturze pokojowej. Dotychczasowe eksperymenty tego typu wymagały bardzo niskich temperatur. Według naukowców sekretem ich sukcesu są odpowiednio małe wymiary złotych kropek. --- © Michigan Technological University
reklama
reklama
reklama
reklama
Załaduj więcej newsów
November 12 2019 07:31 V14.7.10-1