美國(guó)制造出直徑1.5納米超小型單電子晶體管
據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)報(bào)道,由美國(guó)匹茲堡大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組日前宣布,他們制造出了一種核心組件直徑只有1.5納米的超小型單電子晶體管。該裝置是制造下一代低功耗、高密度超大規(guī)模集成電路理想的基本器件,具有極為廣泛的應(yīng)用價(jià)值。相關(guān)論文發(fā)表在最新一期《自然·納米技術(shù)》雜志 上。 單電子晶體管是用一個(gè)或幾個(gè)電子就能記錄信號(hào)的晶體管,其尺度都處于納米級(jí)別。隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展,電子元件的尺寸越來(lái)越小,由單電子晶體管組成的電路日益受到研究人員的青睞,其高靈敏度的特性和獨(dú)特的電氣性能使其成為未來(lái)隨機(jī)存儲(chǔ)器和高速處理器制造材料的有力競(jìng)爭(zhēng)者。 據(jù)研究人員介紹,這種新型單電子晶體管的核心組件是一個(gè)直徑只有1.5納米的庫(kù)倫島,另外還有一兩個(gè)電子負(fù)責(zé)對(duì)信號(hào)進(jìn)行記錄。負(fù)責(zé)該項(xiàng)研究的匹茲堡大學(xué)文理學(xué)院物理學(xué)和天文學(xué)教授杰里米·利維稱,該晶體管未來(lái)可用于研制具有超密存儲(chǔ)功能的量子處理器。這種處理器將能輕松應(yīng)對(duì)那些讓目前全世界所有的計(jì)算機(jī)同時(shí)工作數(shù)年也計(jì)算不完的復(fù)雜問(wèn)題。同時(shí)因其中央的庫(kù)倫島可以被當(dāng)作人工原子,該晶體管還可用來(lái)制造自然界原本并不存在的新型超導(dǎo)材料。 利維和其同事將這種超小型單電子晶體管命名為“SketchSET”。原因在于這項(xiàng)技術(shù)受到了一種名為蝕刻素描畫(huà)板(Etch A Sketch)的啟發(fā),這種晶體管的制造原理也與其類(lèi)似。在實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)原子力顯微鏡,研究人員用一種極為尖銳的電導(dǎo)探針就能在鈦酸鍶晶體界面上用1.2納米厚的一層鋁酸鑭“蝕刻”出所需的晶體管。 據(jù)介紹,SketchSET是第一個(gè)完全由氧化物制成的單電子晶體管,并且其庫(kù)倫島內(nèi)能容納兩個(gè)電子。經(jīng)過(guò)庫(kù)倫島的電子數(shù)量可以是0、1或2,而不同數(shù)量的電子將決定其具有怎樣的導(dǎo)電性能。 |