Мінімальний транзистор
Nov 05, 2019| Безпечно заряджайтеся разом із SChitec
Мінімальний транзистор
За пекінським часом, 26 травня 2010 р. Згідно з мережею організацій фізиків, американські та австралійські вчені успішно виготовили найменший у світі транзистор – «квантову точку», що складається з 7 атомів на поверхні монокристалічного кремнію, що означає «Ми зробили важливий крок». до нової ери обчислювальної потужності. Квантові точки — це люмінесцентні кристали нанометрового розміру, які іноді називають «штучними атомами». Хоча ця квантова точка дуже мала й має довжину лише 4 мільярдні частки метра, це добре функціонуючий електронний пристрій і перший у світі електронний пристрій, навмисно створений за допомогою атомів. Його можна використовувати не тільки для регулювання та керування струмом таких пристроїв, як комерційні транзистори, але й знаменує собою важливий крок у нову еру мініатюризації в атомному масштабі та надшвидкісних, надпотужних комп’ютерів.
Об’єднана команда дослідників з Центру квантових комп’ютерних технологій (CQCT) Університету Нового Південного Уельсу в Австралії та Університету Вісконсіна-Медісон в останньому номері журналу Nature Nanotechnology детально описала результати. Професор Мішель Сіммонс, директор Центру квантових комп’ютерних технологій, яка брала участь у дослідженні, сказала: «Важливість цього досягнення полягає в тому, що ми не спостерігаємо за атомами чи атомами під мікроскопом, а маніпулюємо окремими атомами. , розміщуючи його на поверхні з атомарною точністю, щоб зробити робочий електронний пристрій».
«Австралійська дослідницька група змогла повною мірою використати кристалічний кремній для створення електронних пристроїв. Ми замінили сім атомів кремнію кристалічним фосфором на кристалічний кремній і досягли дивовижної точності. Це велике технологічне досягнення, яке вказує на виготовлення ідеального комп’ютера». «Квантовий крок у здійсненності квантового комп’ютера з атомів кремнію». Техніка розміщення атомів на поверхні об’єкта — скануюча тунельна мікроскопія — існує вже двадцять років. До цього ніхто не міг використовувати цю технологію для виготовлення електронних пристроїв з атомною точністю, а потім обробляти їх для електронного введення з мікроскопічного світу.
Професор Сіммонс сказав: «Наскільки малий електронний пристрій? Ми перевіряємо його межі. Перший комп’ютер в Австралії був випущений у 1949 році, він займає всю кімнату, ви можете тримати лише його частини руками. Сьогодні ви можете поставити свій комп’ютер на твоя долоня, а діаметр багатьох частин становить навіть одну тисячну діаметра волосини».
«Тепер ми продемонстрували перший у світі електронний пристрій, який систематично виготовляється на силіконових вагах із силіконом. Це має особливе значення не лише для користувачів комп’ютерів, це надзвичайно важливо для всіх австралійців. Протягом останніх 50 років мініатюризація електронних пристроїв була ключовим чинником швидкого зростання продуктивності глобальної економіки. Наше дослідження показує, що цей процес може тривати».
Основна мета Американо-австралійської спільної дослідницької групи – створити квантові комп’ютери з атомів кремнію. Австралійці мають унікальний кадровий потенціал у цій галузі та є світовими лідерами. Цей новий електронний пристрій показує, що технологія виготовлення та вимірювання пристроїв в атомному масштабі почалася.
Наразі довжина комерційного затвора транзистора (пристрою, який дозволяє транзистору працювати як підсилювач струму або комутатор) становить близько 40 нанометрів (1 нанометр еквівалентний одній мільярдній частині метра), а дослідження команда Центру квантових комп’ютерних технологій розвивається. Пристрій довжиною всього 0,4 нанометра.
Професор Сіммонс зазначив, що 20 років тому Дон Ейглер і Ерхард Швейцер створили логотип IBM з атомами гелію в дослідницькому центрі IBM Almaden. Це також найменший логотип у світі на той час. Вони використали скануючий тунельний мікроскоп, щоб помістити 35 атомів гелію на поверхню нікелю, виділивши три літери «IBM». [4]
Дослідницька стаття Ейгла і Швейцера була опублікована в Nature, і вони написали: «Основні принципи мініатюризації пристроїв очевидні». Вони також багато разів попереджали в газеті і наприкінці зробили висновок: «Перспектива логічної схеми атомного масштабу та іншого обладнання далека від нас». Професор Сіммонс сказав: «Ті речі, які здавалися далекими в той час, тепер стали реальністю. Ми можемо використовувати цей мікроскоп, щоб не тільки спостерігати або маніпулювати атомами, але також створювати атомно-точне обладнання з 7 атомами, щоб воно могло працювати в реальному середовищі. "