Transistor a singolo elettrone

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Transistor a singolo elettrone

Un transistor in grado di registrare un segnale con uno o una piccola quantità di elettroni. Con lo sviluppo della tecnologia e dei processi di incisione dei semiconduttori, l'integrazione di circuiti integrati su larga scala sta diventando sempre più elevata. Nel caso della memoria ad accesso casuale dinamico (DRAM), la sua integrazione è quasi quattro volte più veloce ogni due anni. Si prevede che l'obiettivo finale sarà quello dei transistor a singolo elettrone. Al momento, la memoria generale contiene 200,000 elettroni per cella di memoria e il transistor a singolo elettrone contiene solo uno o una piccola quantità di elettroni per cella di memoria, quindi ridurrà notevolmente il consumo energetico e migliorerà l'integrazione dei sistemi integrati circuiti. Nel 1989, JHFScott-Thomas et al. trovato sperimentalmente il blocco di Coulomb. Sul gas di elettroni bidimensionale formato dall'interfaccia dell'eterogiunzione drogata, si forma un elettrodo metallico con una piccola area, in modo che nel gas di elettroni bidimensionale si formi un punto quantico, che può ospitare solo una piccola quantità di elettroni , cioè la sua capacità. Molto piccolo, meno di uno? F (10~15 Farah). Quando viene applicata una tensione, se la variazione di tensione fa sì che la variazione di carica nel punto quantico sia inferiore alla carica di un elettrone, non passerà alcuna corrente. La corrente non passa finché la tensione non aumenta provocando un cambiamento nella carica dell'elettrone. Pertanto, la relazione corrente-tensione non è una normale relazione lineare ma una forma a gradini. Per la prima volta nella storia, questo esperimento ha consentito il controllo manuale del movimento di un elettrone, fornendo una base sperimentale per la produzione di transistor a singolo elettrone. Per migliorare la temperatura operativa dei transistor a singolo elettrone, la dimensione dei punti quantici deve essere inferiore a 10 nanometri. Attualmente diversi laboratori in tutto il mondo stanno pensando a vari modi per risolvere questo problema. Alcuni laboratori affermano di aver prodotto transistor a singolo elettrone che funzionano a temperatura ambiente, osservando la curva a gradini corrente-tensione formata dal trasporto degli elettroni, ma a notevole distanza dall'uso pratico.