2020年5月12日
曾不可想象的晶体管仅由数原子集群或甚至单原子组成,有望成为新一代计算机的构件,拥有无与伦比的内存和处理能力但要完全实现这些微小晶体管-微电开关-研究人员必须想方设法制作多拷贝这些臭名昭著难制造组件
国家标准技术学院的研究人员和他们在马里兰大学的同事开发逐步制程法制作原子级设备使用这些指令,NIST引导团队仅位居世界第二位构建单原子晶体管,首位构建数组单电子晶管,对设备几何进行原子级控制
科学家证明,他们可以精确调整个体电子流出物理空白或电阻晶体管速率 -- -- 即便经典物理禁止电子流出,因为它们缺少足够的能量。严格量子现象被称为量子隧道,只有在漏洞极小时才会变得重要,例如在微晶体管中。精确控制量子通道是关键,因为它能使晶体管以唯一可能的方式通过量子力学实现“嵌入式”或联通,并开通创建量子比特新可能性,可用于量子计算
编织单原子和几原子晶体管时,团队依赖已知技术,即硅芯片覆盖层氢原子,很容易绑到硅上。扫描隧道显微镜小端后清除选定网站的氢原子剩余氢起屏障作用,当团队点磷气时3单片PH3分子只附着清除氢的地点(见动画)。研究者再加热硅表面热从PH喷射氢原子3并引起磷原子 留置嵌入表面附加处理,绑定磷原子创建了一系列高度稳定的单片或数片设备基础,这些设备有可能作为quits使用
NIST团队设计方法中的两步-用保护硅层封存磷原子并随后与嵌入原子进行电联-似乎对可靠编译原子精度设备多拷贝至关重要,NIST研究者Richard Silver说。
以往,研究人员通常会应用热来生长所有硅层,以便消除缺陷和确保硅有纯晶体结构,将单原子设备与传统硅电机组件合并NIST科学家发现,这种加热可拆散绑定磷原子并有可能干扰原子级装置结构取而代之的是,小组将前几硅层沉入室温中,允许磷原子保持原位只有当后续层沉积时团队才应用热
方法提供更稳定精确原子级设备Silver说即使是单原子外移也能改变单原子或小原子集群特征电子组件的传导性和其他特性
团队还开发出新手法 关键步骤 与掩埋原子接触NIST科学家温和地加热一层金属应用到硅表面的特定区域,这些区域直接居于硅嵌合设备所选组件上方。加热反应硅组成电动合金称为杀法,它自然渗透出硅并接触磷原子
最近版亚博网站下载高级功能素材Silver和他的同事,包括习桥王、Jonathan Wyrick、Michael Stewart小Curt Richter强调他们的接触法近100%成功率关键成绩 微信Wyrick可拥有世界上最优单片存储器, 但如果你无法接触它,它无济于事他说
制造单原子晶体管是一个困难复杂过程 也许每个人都得割牙, 但我们已经排出台阶里氏说
Silver及其同事在今日通讯物理相关著作中显示,他们可以精确控制单电流晶体管内单电路精确通道屏障个人电子通道速度NIST研究者及其同事搭建了一系列单电流晶体管,除地道空白大小差异外,方方面面都完全相同。电流测量显示,通过增加或缩小晶体管组件间差小于一毫米(十亿米),团队可以以可预测的方式精确控制单电子流透晶体管
量子通道对量子装置都如此基本 包括quits构建 控制一电子流的能力怀瑞克说工程师对小计算机芯片打包越来越多电路 部件间的差距继续缩小 理解控制量子隧道效果
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