Ученые создали прототип одноатомного транзистора на основе одного атома фосфора, вставив его в кремниевую пластину при помощи сканирующего туннельного микроскопа. Такого достижения добилась группа физиков под руководством Мишель Симмонс из университета Мельбурна (Австралия), рассказывает журнал Nature Nanotechnology.
Сначала ученые подготовили подложку - тонкую пластину из оксида кремния. Затем последовательно нанесли на нее атомы фосфора и атомы водорода. При помощи туннельного микроскопа, сканирующего неровности поверхности тонкой металлической иглой, через которую проходят импульсы слабого электрического тока, прошлись по поверхности.
Взаимодействие атомов фосфора и водорода с иглой микроскопа превращало их в молекулы газа фосфина, который легко отделялся от поверхности подложки. Это позволило ученым удалить лишний фосфор с пластины и оставить его только в тех точках, где он был нужен.
После нагревания атом фосфора переходил в кремниевую решетку, поле чего пластина «запечатывалась» вторым слоем кремния. К выходам готового транзистора подключили металлические контакты.
Ученые считают, что им удалось "обогнать" знаменитый закон Мура, описывающий темпы развития электроники. Согласно этому закону, число транзисторов на кристалле интегральных схем удваивается каждые два года за счет уменьшения их размеров.
«Нам удалость создать великолепный пример того, как можно использовать манипулирование одиночными атомами для создания реально работающих устройств. Пятьдесят лет назад, когда был разработан первый полевой транзистор, никто не мог предсказать то, какую роль компьютеры займут в обществе в наши дни», - пояснила Мишель Симмонс.
Появление одноатомных транзисторов было "намечено" на 2020 год. Таким образом, исследователи смогли ускорить технический прогресс на восемь лет.