Najmanjši tranzistor
Nov 05, 2019| Polnite varno s SChitec
Najmanjši tranzistor
Po pekinškem času, 26. maja 2010 Po podatkih mreže fizičnih organizacij so ameriški in avstralski znanstveniki uspešno izdelali najmanjši tranzistor na svetu – "kvantno piko", sestavljeno iz 7 atomov na površini monokristalnega silicija, kar označuje Naredili smo pomemben korak. proti novi dobi računalniške moči. Kvantne pike so nanometrski luminiscenčni kristali, ki jih včasih imenujemo "umetni atomi". Čeprav je ta kvantna pika zelo majhna in dolga le 4 milijarde metra, je dobro delujoča elektronska naprava in prva elektronska naprava na svetu, namerno ustvarjena z atomi. Ne samo, da se lahko uporablja za uravnavanje in nadzor toka naprav, kot so komercialni tranzistorji, označuje tudi pomemben korak v novi dobi miniaturizacije atomskega obsega in ultra-hitrih, ultra-zmogljivih računalnikov.
Skupna ekipa raziskovalcev iz Centra za kvantno računalniško tehnologijo (CQCT) na Univerzi New South Wales v Avstraliji in Univerzi Wisconsin-Madison je v zadnji številki revije Nature Nanotechnology podrobno opisala ugotovitve. Profesorica Michelle Simmons, direktorica Centra za kvantno računalniško tehnologijo, ki je sodelovala pri študiji, je dejala: "Pomembnost tega dosežka je v tem, da ne opazujemo atomov ali atomov pod mikroskopom, ampak manipuliramo s posameznimi atomi. , ki ga postavljamo na površino z atomsko natančnostjo za izdelavo delujoče elektronske naprave."
"Avstralski raziskovalni skupini je uspelo v celoti izkoristiti kristalni silicij za izdelavo elektronskih naprav. Zamenjali smo sedem atomov silicija s kristalnim fosforjem na kristalnem siliciju in dosegli neverjetno natančnost. To je velik tehnološki dosežek, ki nakazuje izdelavo končnega računalnika . 'Kvantni korak v izvedljivosti kvantnega računalnika iz atomov silicija.' Tehnika postavljanja atomov na površino predmeta – vrstična tunelska mikroskopija – obstaja že dvajset let. Pred tem nihče ni mogel uporabiti te tehnologije za izdelavo atomsko natančnih elektronskih naprav in jih nato obdelati za elektronski vnos iz mikroskopskega sveta.
Profesor Simmons je dejal: "Kako majhna je elektronska naprava? Preverjamo njene meje. Prvi avstralski računalnik je bil lansiran leta 1949, zaseda celotno sobo, dele lahko držite samo z rokami. Danes lahko računalnik postavite na dlani in premer mnogih delov je celo tisočinka premera lasu."
"Zdaj smo prikazali prvo elektronsko napravo na svetu, ki je sistematično izdelana na silicijevih tehtnicah s silicijem. To ni posebnega pomena le za uporabnike računalnikov, je izjemno pomembno za vse Avstralce. V zadnjih 50 letih je bila miniaturizacija elektronskih naprav ključni dejavnik, ki spodbuja hitro rast globalne gospodarske produktivnosti. Naše raziskave kažejo, da se ta proces lahko nadaljuje."
Glavni cilj ameriško-avstralske skupne raziskovalne skupine je ustvariti kvantne računalnike iz atomov silicija. Avstralci imajo edinstvene človeške vire na tem področju in so vodilni v svetu. Ta nova elektronska naprava kaže, da se je začela tehnologija za izdelavo in merjenje naprav na atomski lestvici.
Trenutno je dolžina komercialnih tranzistorskih vrat (naprave, ki tranzistorju omogoča, da deluje kot tokovni ojačevalnik ali stikalo) približno 40 nanometrov (1 nanometer je enakovreden milijardinki metra) in raziskave ekipa Quantum Computer Technology Center razvija. Naprava, ki je dolga le 0,4 nanometra.
Profesor Simmons je poudaril, da sta pred 20 leti Don Eigler in Erhard Schweizer ustvarila logotip IBM z atomi helija v IBM-ovem raziskovalnem centru Almaden. To je takrat tudi najmanjši logotip na svetu. Oba sta uporabila vrstični tunelski mikroskop, da sta na površino niklja postavila 35 atomov helija in tako zapisala tri črke "IBM". [4]
Raziskovalni članek Aigla in Schweitzerja je bil objavljen v Nature in sta zapisala: "Osnovna načela miniaturizacije naprav so očitna." Tudi v prispevku sta večkrat opozorila in na koncu sklenila: "Perspektiva logičnega vezja atomskega obsega in druge opreme je daleč od nas." Profesor Simmons je dejal: "Takrat na videz oddaljene stvari so zdaj postale resničnost. Ta mikroskop lahko uporabljamo ne samo za opazovanje ali manipulacijo atomov, ampak tudi za izdelavo atomsko natančne opreme s 7 atomi, tako da lahko deluje v resničnem okolju. "