Transistor de un solo átomo

Un transistor de un solo átomo es un dispositivo que puede abrir y cerrar un circuito eléctrico mediante el reposicionamiento controlado y reversible de un solo átomo. El transistor de un solo átomo fue inventado y demostrado por primera vez en 2004 por el profesor Thomas Schimmel y su equipo de científicos en el Instituto de Tecnología de Karlsruhe (antigua Universidad de Karlsruhe). ^[1] Por medio de una pequeña tensión eléctrica aplicada a un electrodo de control, el llamado electrodo de puerta , un solo átomo de plata se mueve de forma reversible dentro y fuera de una pequeña unión, cerrando y abriendo así un contacto eléctrico.

Por lo tanto, el transistor de un solo átomo funciona como un interruptor atómico o relé atómico, donde el átomo conmutable abre y cierra el espacio entre dos pequeños electrodos llamados fuente y drenaje . ^{[2] [3] [4]} El transistor de un solo átomo abre perspectivas para el desarrollo de la futura lógica de escala atómica y electrónica cuántica.

Al mismo tiempo, el dispositivo del equipo de investigadores de Karlsruhe marca el límite inferior de miniaturización, ya que los tamaños de las características menores que un átomo no se pueden producir litográficamente. El dispositivo representa un transistor cuántico, la conductancia del canal fuente-drenaje está definida por las reglas de la mecánica cuántica. Puede funcionar a temperatura ambiente y en condiciones ambientales, es decir, no se requiere refrigeración ni vacío. ^[5]

Takahiro Shinada y Enrico Prati han desarrollado pocos transistores atómicos en la Universidad de Waseda y en el CNR italiano, quienes observaron la transición Anderson-Mott en miniatura mediante el empleo de matrices de solo dos, cuatro y seis átomos de As o P implantados individualmente . ^[6]

Ver también

• QFET (transistor de efecto de campo cuántico)

Referencias

1. Xie, F.-Q .; Nittler, L .; Obermair, Ch .; Schimmel, Th. (15 de septiembre de 2004). "Interruptor cuántico atómico controlado por puerta". Cartas de revisión física . Sociedad Estadounidense de Física (APS). 93 (12): 128303. doi : 10.1103 / physrevlett.93.128303 . ISSN  0031-9007 .
2. Xie, Fang-Qing; Obermair, Christian; Schimmel, Thomas (2004). "Conmutación de una corriente eléctrica con átomos: el funcionamiento reproducible de un relé de múltiples átomos". Comunicaciones de estado sólido . Elsevier BV. 132 (7): 437–442. doi : 10.1016 / j.ssc.2004.08.024 . ISSN 0038-1098 . 
3. Xie, F.-Q .; Maul, R .; Augenstein, A .; Obermair, Ch .; Starikov, EB; et al. (10 de diciembre de 2008). "Transistores cuánticos atómicos conmutables independientemente por reconstrucción de contacto reversible". Nano Letras . Sociedad Química Estadounidense (ACS). 8 (12): 4493–4497. arXiv : 0904.0904 . doi : 10.1021 / nl802438c . ISSN 1530-6984 . 
4. Obermair, Ch .; Xie, F.-Q .; Schimmel, Th. (2010). "El transistor de átomo único: perspectivas de la electrónica cuántica en la escala atómica" . Noticias de Europhysics . Ciencias EDP. 41 (4): 25-28. doi : 10.1051 / epn / 2010403 . ISSN 0531-7479 . 
5. Xie, Fangqing; Maul, Robert; Obermair, Christian; Wenzel, Wolfgang; Schön, Gerd; Schimmel, Thomas (1 de febrero de 2010). "Transistores de escala atómica multinivel basados ​​en contactos de puntos cuánticos metálicos". Materiales avanzados . Wiley. 22 (18): 2033-2036. doi : 10.1002 / adma.200902953 . ISSN 0935-9648 . 
6. Prati, Enrico; Hori, Masahiro; Guagliardo, Filippo; Ferrari, Giorgio; Shinada, Takahiro (2012). "Transición de Anderson-Mott en matrices de algunos átomos dopantes en un transistor de silicio". Nanotecnología de la naturaleza . Springer Science and Business Media LLC. 7 (7): 443–447. doi : 10.1038 / nnano.2012.94 . ISSN 1748-3387 . 

enlaces externos

• Beilstein TV Video del grupo Schimmel: el transistor de un solo átomo: perspectivas para la electrónica cuántica a temperatura ambiente