Физики сделали транзистор из одного атома

Численный расчет функции потенциала для транзистора. Иллюстрация авторов исследования

Международная группа ученых создала транзистор, состоящий из одного атома фосфора, размещенного на кремниевой подложке. Статья ученых появилась в журнале Nature Nanotechnology.

Физики уже достаточно давно умеют манипулировать отдельными атомами. Например, с помощью сканирующего туннельного микроскопа еще в 1990 году физики из IBM выложили название компании атомами ксенона на никелевой подложке (соответствующая статья была опубликована в Nature). В рамках новой работы ученые также использовали сканирующий туннельный микроскоп вместе с литографией.

На первом этапе работы кремниевая поверхность подвергалась воздействию высокой концентрации фосфина PH3 при комнатной температуре. В силу своих химических особенностей и высокой концентрации фосфин покрывал поверхность особым образом - пара атомов водорода и атом фосфора прикреплялись к одному атому кремния, в то время как третий атом водорода из молекулы цеплялся за соседний с первоначальным атом кремния.

В работе говорится, что полученные таким образом димеры ориентировались тройками - в каждой тройке пары атомов кремния располагались строго друг над другом (если смотреть на поверхность сверху), причем пары водород-кремний и водород-водород-фосфор-кремний были расставлены в матрице в шахматном порядке. Нагрев полученной конструкции до 350 градусов Цельсия приводит к тому, что один из атомов кремния замещается на атом фосфора.

Этот процесс регистрировался сканирующим туннельным микроскопом, после чего нагрев прекращался. Отличительной особенностью новой технологии, по словам ученых, является высокая точность размещения атома фосфора - погрешность, по сути, равна размеру кремниевой решетки, то есть 3,8 ангстрем. Чтобы превратить атом в транзистор, аналогичным образом на некотором отдалении от него были вытравлены контакты.

Например, исток и сток располагались на расстояниях 9,2 и 9,6 нанометра от атома фосфора соответственно. Затвор был реализован парой контактов, перпендикулярных линии исток-сток и расположенных на расстоянии 54 нанометра от атома фосфора каждый. Работает такой транзистор только при очень низких (гелиевых) температурах. Сами ученые говорят, что он пока далек от практического применения - скорее, это практическая демонстрация возможностей миниатюризации.

Обсудить
Наука и техника00:0317 сентября
Перед парадом вермахта и Красной армии в Бресте

«Появилась бы "бандеровская Украина" под контролем Германии»

Зачем Сталин подружился с Гитлером и устроил парад Красной армии с вермахтом
01:48Сегодня
Наука и техника00:0013 сентября

Минус почка

Apple показала новые iPhone и фекальные эмодзи
Пирамида изгоев
Кому выгодна смерть биткоина
День пенсионного единства
ПФР поднимает уровень знаний о пенсионной системе по всей России
Китай убивает биткоин
Криптовалюта обвалилась и рискует схлопнуться
Жить будем
Россияне обнищают, зато не умрут с голода
«Трусы я снимать отказался, но он достал ствол...»
Задержанные и полицейские о скандальной операции против наркотиков
Первый парень на селе
Деревенский маньяк жег своих жертв в печи и закапывал в огороде
Страх и ненависть на могилах
Зачем русские, кавказцы и азиаты устроили бойню на Хованском кладбище
Мимо: «Аллигатор» дал залп по зрителям
Боевой вертолет по ошибке пустил ракеты в людей под Петербургом
10 величайших автомобилей Германии
Немецкие автомобили, творившие автомобильную историю
Где-то убыло, где-то прибыло
Как гонщики Ferrari проиграли одну из важнейших гонок сезона Формулы-1
Первый тест новой Honda CR-V
Как кроссовер из США будет удивлять россиян и конкурентов
Заткнитесь и возьмите наши деньги
Новинки Франкфурта с большим клиренсом, которые мы хотим видеть в России