Joustava tunnelointikanava

Michiganin teknillinen yliopiston tutkijat ovat kehittäneet tien monipuolisempaan puettavaan teknologiaan raudan kvanttipisteistä, jotka on järjestetty boorinitridisille nanoputkille (BNNT).

Uudenlaisen rakenneratkaisun avulla saatetaan kiertää jopa piin rajoja transistoreiden perusrakenteina.

Boorinitridiset nanoputket (BNNT) ovat erinomaisia eristeitä ja huonoja johtamaan sähköä. Nanoputkien eristyksellä onkin tässä tärkeä ominaisuus estämään vuotovirtaa ja ylikuumenemista. Elektronien virtaus tapahtuu vain pitkin putkilla olevia metallipisteitä.

Aiemmassa tutkimuksessa tutkijaryhmä sijoitti BNNT-nanoputkille kultasia kvanttipisteitä. Sopivalla energiapotentiaalilla, elektronit hylkivät eristävää BNNT:tä ja hyppivät kultapisteeltä toiselle kvanttitunneloinnin avulla.

Toisin kuin puolijohteissa, kvanttitunneloinnissa ei ole klassista resistanssia eli siten ei myöskään lämmönkehitystä. Lisäksi nämä materiaalit ovat hyvin pieniä; nanomateriaalit mahdollistavat transistorien kutistua.

Lisäbonuksena on, että BNNT:t ovat myös varsin joustavia, mikä olisi siunaus puettavalle elektroniikalle. Lisäksi edullisemmat rautaiset kvanttipisteet on järjestetty kauttaaltaan ympäri nanoputkia, joten putkien taivuttelu ei katkaise tunnelointia kuten alkuperäisessä kultajonoilla tehdyssä kokeessa.

Vaikka rautainen BNNT-materiaali on lupaava, se ei ole vielä täydellinen transistori, joka kykenisi moduloimaan elektronien liikettä, toteavat tutkijat. Juuri nyt, he kutsuvat sitä joustavaksi tunnelointikanavaksi.

Seuraavaksi tutkijat aikovat laittaa BNNT:t ja raudan taipuisan muovisen alustan päälle, toteaa tutkimusta vetänyt Yoke Khin Yap ja sitten tutkia miten elektronit kulkevat kun alustaa taivutellaan