Физики сделали транзистор из одного атома
Полноценный транзистор удалось создать из атома фосфора, который исследователи поместили в подложку из кремния.
О достижении группы физиков под руководством Мишель Симмонс (Michelle Simmons) из университета Мельбурна, Австралия, сообщает РИА Новости со ссылкой на статью в журнале Nature Nanotechnology. Ученые сделали прототип одноатомного транзистора на основе одного атома фосфора, вставив его в кремниевую пластину при помощи сканирующего туннельного микроскопа.
Транзисторы - это устройства, избирательно пропускающие электрический ток. Управляемая проводимость их зависит от конструкции и свойств полупроводника.
Сначала Симмонс и ее коллеги подготовили подложку - тонкую пластину из оксида кремния. Затем они последовательно нанесли на нее атомы фосфора и атомы водорода. По поверхности прошлись при помощи туннельного микроскопа, который сканирует неровности поверхности тонкой металлической иглой, через которую проходят импульсы слабого электрического тока. В результате нагревания атом фосфора переходил в кремниевую решетку. Ученые «запечатали» пластину вторым слоем кремния и подключили металлические контакты к выходам транзистора.
Затем авторы проверили свое изобретение - они охладили одноатомный транзистор при помощи жидкого гелия и проследили за тем, как устройство пропускает электрический ток. В целом, результаты работы экспериментального транзистора совпали с тем, что ожидали увидеть Симмонс и ее коллеги.
«Нам удалость создать великолепный пример того, как можно использовать манипулирование одиночными атомами для создания реально работающих устройств. Пятьдесят лет назад, когда был разработан первый (полевой) транзистор, никто не мог предсказать то, какую роль компьютеры займут в обществе в наши дни», - пояснила Симмонс.
Как считают ученые, им удалось обогнать знаменитый закон Мура, описывающий темпы развития электроники. Согласно этому закону, число транзисторов на кристалле интегральных схем - процессоров, памяти - удваивается каждые два года за счет уменьшения их размеров.
По словам Симмонс и ее коллег, появление одноатомных транзисторов ожидалось в 2020 году, таким образом, исследователи смогли ускорить технический прогресс на восемь лет.