Yhdysvaltalaisen National Institute of Standards and Technologyn (NIST) tutkijat ja heidän kollegansa Marylandin yliopistosta ovat kehittäneet uuden reseptin atomimittaisten transistorirakenteiden tuottamiseksi ja liittämiseen yhteen. Katso esittelyvideolta, miten uusi rakenne toimii.

Yhdysvaltalaisen NIST:n johtamasta ryhmästä on tullut nyt toinen maailmassa, joka rakentaa yhden atomin transistorin ja ensimmäinen, joka valmistaa myös sarjan yksittäisiä elektronitransistoreita, joiden atominen mittakaava ohjaa laitteen geometriaa.

Tieteilijät osoittivat pystyvänsä säätämään tarkasti nopeutta, jolla yksittäiset elektronit virtaavat transistorissaan olevan fyysisen raon tai sähköisen esteen läpi kvanttitunneloinnin avulla. Sen hallinta on avainasemassa, koska se mahdollistaa transistorien ”lomittumisen” tai yhdistämisen tavalla, joka on mahdollista vain kvanttimekaniikan avulla.

Jos transistorit koostuvat vain muutamien atomien ryhmistä tai jopa yhdestä atomista, ne lupailevat uuden sukupolven tietokoneita, joilla on vertaansa vailla olevaa muisti ja prosessointiteho. Tämä avaa uusia mahdollisuuksia kvanttilaskennan kubittien luomiseen.

Ryhmä kehitti myös uuden tekniikan tuottaa sähköinen kontakti haudattujen atomien kanssa. Suoraan piihin upotettujen komponenttien yläpuolelle he levittivät palladiummetallia. Lämmitettäessä se reagoi piin kanssa muodostaen sähköä johtava seoksen, nimeltään palladiumsilidi, joka tunkeutui luonnollisesti piin läpi ja sai aikaan kontaktin fosforiatomien kanssa.

Lisää: Nanobitteja (LINKKI) sekä NIST:n tiedoteuutinen (LINKKI) ja esittelyvideo (LINKKI)

Kuva: Taiteilijan kuvaus osasta NIST:ssä kehitettyä menetelmää yhden atomin transistorien valmistamiseksi. Lähde: S. Kelley / NIST