ساخته شدن کوچک ترین ترانزیستور جهان

به گزارش کارگروه فناوری اطلاعات سایبربان، به نقل از «theregister»؛ پژوهشگران موسسه فناوری کارلسروهه آلمان (Karlsruhe Institute of Technology) به تازگی کوچک‌ترین ترانزیستور جهان را به وجود آورده و بیان می‌کنند تنها با یک اتم قابل‌کنترل است.

برخلاف بیشتر ترانزیستورهای فعلی، نمونه ی یاد شده از مواد نیمه رسانا تشکیل نشده است. این دستاورد از جنس فلز و گیت تشکیل شده است که مشابه با یک کلید خاموش و روشن کننده ترانزیستور عمل می کند.

در متن سند گزارش پژوهشگران، آمده است:

ترانزیستور تک اتمی، نشان دهنده ی ابزار الکترونیک کوانتومی در دمای اتاق است. این ویژگی امکان تعویض جریان الکتریکی از طریق کنترل و برگشت پذیری انتقال یک اتم را در نقطه تماس کوانتومی فراهم می آورد. تا این لحظه، دستگاه از طریق به کار بردن یک ولتاژ کوچک در الکترودهای تحت کنترل یا گیت های داخل الکترولیت های مایع عمل می کرد.

2 نوار فلزی حاوی نقره، از طریق نوعی ژل به یکدیگر متصل می شود. زمانی که یک میدان الکترونیکی کوچک اعمال می شوند، الکترون ها درون ژل الکترولیت به جریان می افتد. ژل مذکور از دی اکسید سیلیکون پایروژنیک (pyrogenic silicon dioxide) تشکیل شده است. این ژل حاوی گیتی است که به عنوان پل ارتباطی بین شکاف نوارهای فلزی عمل می کند، تا جریان قابلیت عبور داشته باشد.

توماس شیمل (Thomas Schimmel)، استاد موسسه کارلسروهه گفت:

ما از طریق پالس کنترل الکتریکی، یک اتم نقره را در شکاف مذکور قرار داده و ارتباط مدار را برقرار کردیم. زمانی که اتم نقره جدا می شود، مدار نیز قطع شده و ترانزیستور خاموش می شود.

ترانزیستور تک اتمی مذکور در حال حاضر می تواند جریانی را بین یک تا 8 میکروآمپر عبور دهد. از آنجایی این دستاورد از فلز ساخته شده است، نسبت به مواد نیمه رسانا از توانایی عبور جریان بالاتری برخوردار است و انرژی کمتری مصرف می کند.

شیمل ادامه داد:

این عنصر الکترونیکی کوانتومی، باعث می شود نسبت به فناوری های کوانتومی سنتی، 10 هزار برابر انرژی کمتری مصرف شود.

پژوهشگران شرح دادند، دستاورد بالا تنها یک نمونه ی اولیه است و برای ساخت یک ابزار کاربردی به میلیون ها و میلیاردها از آن احتیاج پیدا می شود. برای مثال در حال حاضر نیز یک حافظه ی قابل حمل کوچک که با پورت USB کار می کند، از میلیاردها ترانزیستور تشکیل می شود.