Minimale transistor
Nov 05, 2019| Blijf veilig opladen met SChitec
Minimale transistor
Peking tijd op 26 mei 2010 Volgens het natuurkundig organisatienetwerk hebben Amerikaanse en Australische wetenschappers met succes de kleinste transistor ter wereld geproduceerd - een "quantum dot" bestaande uit 7 atomen op het oppervlak van monokristallijn silicium, waarmee we een belangrijke stap hebben gezet naar een nieuw tijdperk van rekenkracht. Quantum dots zijn lichtgevende kristallen van nanometerformaat, ook wel 'kunstmatige atomen' genoemd. Hoewel deze kwantumdot erg klein is en slechts 4 miljardste van een meter lang is, is het een goed functionerend elektronisch apparaat en 's werelds eerste elektronische apparaat dat opzettelijk met atomen is gemaakt. Niet alleen kan het worden gebruikt om de stroom van apparaten zoals commerciële transistors te regelen en te controleren, het markeert ook een belangrijke stap in het nieuwe tijdperk van miniaturisatie op atomaire schaal en ultrasnelle, ultrakrachtige computers.
Een gezamenlijk team van onderzoekers van het Centre for Quantum Computer Technology (CQCT) van de Universiteit van New South Wales in Australië en de Universiteit van Wisconsin-Madison heeft in het laatste nummer van het tijdschrift Nature Nanotechnology de bevindingen in detail beschreven. Professor Michelle Simmons, directeur van het Center for Quantum Computer Technology, die aan het onderzoek deelnam, zei: “Het belang van deze prestatie is dat we geen atomen observeren of atomen onder een microscoop observeren, maar individuele atomen manipuleren. het oppervlak met atomaire precisie om een werkend elektronisch apparaat te maken."
"Het Australische onderzoeksteam is erin geslaagd kristallijn silicium volledig te gebruiken om elektronische apparaten te maken. We hebben zeven siliciumatomen vervangen door kristallijn fosfor op kristallijn silicium en hebben een verbazingwekkende nauwkeurigheid bereikt. Dit is een belangrijke technologische prestatie, die duidt op de vervaardiging van de ultieme computer 'Een kwantumstap in de haalbaarheid van een kwantumcomputer gemaakt van siliciumatomen.' De techniek om atomen op het oppervlak van een object te plaatsen – scanning tunneling microscopie – bestaat al twintig jaar. Voordien kon niemand deze technologie gebruiken om atomair nauwkeurige elektronische apparaten te maken en deze vervolgens te verwerken voor elektronische input uit de microscopische wereld.
Professor Simmons zei: "Hoe klein is het elektronische apparaat? We zijn de grenzen ervan aan het verifiëren. De eerste computer van Australië werd gelanceerd in 1949, hij neemt de hele kamer in beslag, je kunt de onderdelen alleen met je handen vasthouden. Tegenwoordig kun je je computer aanzetten je handpalm, en de diameter van veel delen is zelfs een duizendste van de diameter van een haar."
"Nu hebben we 's werelds eerste elektronische apparaat gedemonstreerd dat systematisch op siliciumschalen met silicium wordt vervaardigd. Dit is niet alleen van speciaal belang voor computergebruikers, het is uiterst belangrijk voor alle Australiërs. De afgelopen 50 jaar is de miniaturisatie van elektronica-apparaten steeds belangrijker geworden. een sleutelfactor die de snelle groei van de mondiale economische productiviteit aanstuurt. Ons onderzoek toont aan dat dit proces kan doorgaan."
Het belangrijkste doel van de Amerikaans-Australische Joint Research Group is het maken van kwantumcomputers uit siliciumatomen. Australiërs beschikken over unieke menselijke hulpbronnen op dit gebied en zijn wereldleiders. Dit nieuwe elektronische apparaat laat zien dat de technologie om apparaten te maken en te meten op atomaire schaal is begonnen.
Momenteel is de lengte van een commerciële transistorpoort (het apparaat dat ervoor zorgt dat de transistor als stroomversterker of schakelaar kan fungeren) ongeveer 40 nanometer (1 nanometer komt overeen met een miljardste van een meter), en het onderzoek team van het Quantum Computer Technology Center zich aan het ontwikkelen is. Een apparaatje dat slechts 0,4 nanometer lang is.
Professor Simmons wees erop dat Don Eigler en Erhard Schweizer twintig jaar geleden het IBM-logo met heliumatomen creëerden in IBM's Almaden Research Center. Dit is destijds ook het kleinste logo ter wereld. De twee gebruikten een scanning tunneling microscoop om 35 heliumatomen op het nikkeloppervlak te plaatsen, waarbij de drie letters "IBM" werden gespeld. [4]
Het onderzoeksartikel van Aigle en Schweitzer werd gepubliceerd in Nature en zij schreven: "De basisprincipes van apparaatminiaturisatie liggen voor de hand." De twee waarschuwden ook vele malen in de krant en concludeerden aan het einde: "Het vooruitzicht van een logisch circuit op atomaire schaal en andere apparatuur is ver weg van ons." Professor Simmons zei: “De ogenschijnlijk verre dingen van toen zijn nu werkelijkheid geworden. We kunnen deze microscoop niet alleen gebruiken om atomen te observeren of te manipuleren, maar ook om atomaire precisieapparatuur met 7 atomen te maken, zodat deze in een echte omgeving kan werken. "