Минимальный транзистор
Nov 05, 2019| Заряжайте безопасно с SChitec
Минимальный транзистор
Пекинское время, 26 мая 2010 г. По данным сети организаций физиков, американские и австралийские учёные успешно создали самый маленький в мире транзистор – «квантовую точку», состоящую из 7 атомов на поверхности монокристаллического кремния, что означает «Мы сделали важный шаг». навстречу новой эре вычислительной мощности. Квантовые точки — это люминесцентные кристаллы нанометрового размера, иногда называемые «искусственными атомами». Хотя эта квантовая точка очень мала и имеет длину всего 4 миллиардные доли метра, это хорошо функционирующее электронное устройство и первое в мире электронное устройство, намеренно созданное с использованием атомов. Его можно не только использовать для регулирования и контроля тока таких устройств, как коммерческие транзисторы, но также знаменует собой важный шаг в новую эру миниатюризации атомного масштаба и сверхвысокоскоростных и сверхмощных компьютеров.
Совместная группа исследователей из Центра квантовых компьютерных технологий (CQCT) Университета Нового Южного Уэльса в Австралии и Университета Висконсин-Мэдисон в последнем выпуске журнала Nature Nanotechnology подробно описала полученные результаты. Профессор Мишель Симмонс, директор Центра квантовых компьютерных технологий, принимавшая участие в исследовании, заявила: «Важность этого достижения заключается в том, что мы не наблюдаем атомы или наблюдаем атомы под микроскопом, а манипулируем отдельными атомами. поверхность с атомной точностью, чтобы создать работающее электронное устройство».
«Австралийская исследовательская группа смогла в полной мере использовать кристаллический кремний для изготовления электронных устройств. Мы заменили семь атомов кремния кристаллическим фосфором в кристаллическом кремнии и добились поразительной точности. Это крупное технологическое достижение, указывающее на создание совершенного компьютера. «Квантовый шаг в возможности создания квантового компьютера из атомов кремния». Методика размещения атомов на поверхности объекта — сканирующая туннельная микроскопия — существует уже двадцать лет. До этого никто не мог использовать эту технологию для изготовления электронных устройств с атомной точностью, а затем обрабатывать их для получения электронного ввода из микроскопического мира.
Профессор Симмонс сказал: «Насколько мало это электронное устройство? Мы проверяем его пределы. Первый компьютер в Австралии был выпущен в 1949 году, он занимает всю комнату, вы можете держать только его части руками. Сегодня вы можете поставить свой компьютер на вашей ладони, а диаметр многих частей составляет даже одну тысячную диаметра волоса».
«Теперь мы продемонстрировали первое в мире электронное устройство, которое систематически производится на кремниевых весах с использованием кремния. Это имеет не только особое значение для пользователей компьютеров, это чрезвычайно важно для всех австралийцев. За последние 50 лет миниатюризация электронных устройств была ключевой фактор, способствующий быстрому росту глобальной экономической производительности. Наши исследования показывают, что этот процесс может продолжаться».
Основная цель американо-австралийской совместной исследовательской группы — создание квантовых компьютеров из атомов кремния. Австралийцы обладают уникальными человеческими ресурсами в этой области и являются мировыми лидерами. Это новое электронное устройство показывает, что технология производства и измерения устройств на атомном уровне уже началась.
В настоящее время длина коммерческого затвора транзистора (устройства, которое позволяет транзистору действовать как усилитель тока или переключатель) составляет около 40 нанометров (1 нанометр эквивалентен одной миллиардной метра), а исследования Команда Центра квантовых компьютерных технологий развивается. Устройство длиной всего 0,4 нанометра.
Профессор Симмонс отметил, что 20 лет назад Дон Эйглер и Эрхард Швейцер создали логотип IBM с атомами гелия в Исследовательском центре IBM в Альмадене. Это также самый маленький логотип в мире на тот момент. Они использовали сканирующий туннельный микроскоп, чтобы поместить 35 атомов гелия на поверхность никеля, образовав три буквы «IBM». [4]
В журнале Nature была опубликована исследовательская работа Эгля и Швейцера, в которой они написали: «Основные принципы миниатюризации устройств очевидны». Эти двое также много раз предупреждали в статье и в конце заключили: «Перспектива создания логических схем атомного масштаба и другого оборудования далека от нас». Профессор Симмонс сказал: «Казавшиеся далекими вещи в то время теперь стали реальностью. Мы можем использовать этот микроскоп не только для наблюдения за атомами или манипулирования ими, но также для создания атомно-точного оборудования из 7 атомов, чтобы оно могло работать в реальной среде. "