Спецпроекты

Предложена модель транзистора на одной молекуле

Наука
Физики из университета Аризоны разработали модель транзистора, состоящего из одиночной молекулы. Работа нанотранзистора основана на эффекте квантовой интерференции, и поэтому он был назван QuIET (Quantum Interference Effect Transistor).

Наименьший размер транзисторов, изготавливаемых современной микроэлектронной промышленностью, составляет 45 нанометров. Новый нанотранзистор QuIET имеет длину всего один нанометр. Нанотранзистор меньшего размера до сих пор изготовить не удавалось.

С помощью современной нанолитографии планируется создавать транзисторы размером не менее 25 нанометров. При дальнейшем уменьшении кремниевых транзисторов ученые столкнутся с серьезными затруднениями. Одно из них — увеличение тепловой энергии рассеивания при уменьшении размеров. Даже если на сверхминиатюрных транзисторах собрать ноутбук, то при включении он «испарится» от выделяемого транзисторами тепла, не говоря уже о том, сколько электроэнергии он потребит за короткое время работы.

Однако работа нового QuIET-транзистора основана на принципах квантовой механики, и переключение устройства осуществляется с помощью контроля различных электронных потоков. В основе транзистора — кольцевая молекула бензола с двумя подключенными к ней электродами, по которым через транзистор протекает основной ток. Благодаря третьему электроду планируется открывать и закрывать транзистор. Ток, протекающий по третьему электроду, не складывается с основным, как это положено по законам электродинамики, а ведет себя как волна, и поэтому два тока могут интерферировать между собой таким образом, что транзистор закрывается.

Перспективы развития компьютеров на квантовых транзисторах QuIET, описываемые исследователями, достаточно широко охватывают микроэлектронную индустрию. Это и компьютерные чипы, и мобильные устройства, и бытовая электроника — все типы продуктов, где используются транзисторы.

#gallery#
По словам ученых, переход на сверхмалые транзисторы будет проходить постепенно — после окончания естественной эволюции обычных кремниевых микрочипов.