Hiilinanoputkesta transistori

Kansainvälinen tutkijaryhmä on luonut transistorin, joka on 25 000 kertaa pienempi kuin hiuksen leveys.

Japanilaiset, kiinalaiset, venäläiset ja australialaiset tutkijat ovat työskennelleet viisi vuotta sitten alkaneen hankkeen parissa.

Tutkimusprojektia johtanut Queensland University of Technologyn materiaalitieteen keskuksen professori Dmitri Golberg kertoo, että tulos oli "erittäin mielenkiintoinen perustavanlaatuinen löytö", joka voi johtaa tien pienten transistorien kehittämiseen tulevien tietokonelaitteiden sukupolville.

"Tässä työssä olemme osoittaneet, että on mahdollista hallita yksittäisen hiilinanoputken elektronisia ominaisuuksia", toteaa Golberg.

Tutkijat loivat pienen transistorin kohdistamalla samanaikaisesti voimaa ja pientä jännitettä muutamasta kerroksesta koostuvaan hiilinanoputkeen, mikä lämmitti sitä, kunnes putken ulkokuoret irtosivat, jolloin jäljelle jäi vain yksikerroksinen nanoputki.

Lämpö ja rasitus muuttivat siten myös nanoputken kiraalisuutta, joka määrittää, ovatko ne puolijohtavia vai metallisia ja muodostavatko ne vahvoja ja pieniresistanssisia kontakteja.

Professori Golbergin tiimin jäsenet Moskovan kansallisesta tiede- ja teknologiayliopistosta loivat teorian, joka selittää transistorin atomirakenteen ja ominaisuuksien muutoksia.

Johtava kirjoittaja Dr. Dai-Ming Tang, japanilaisesta Center for Materials Nanoarchitectonics, sanoo, että tutkimus on osoittanut kyvyn manipuloida nanoputken molekyyliominaisuuksia valmistaa nanomittakaavan sähköinen laiterakenne.

"Kuitenkin, se on edelleen suuri haaste hallita yksittäisten hiilinanoputkien kiraalisuutta, joka yksilöllisesti määrittää sen atomista geometriaa ja sähköistä rakennetta.

"Tässä työssä suunnittelimme ja valmistimme hiilinanoputkien sisäisien molekyylien transistoreita muuttamalla metallisen nanoputkisegmentin paikallista kiraalisuutta kuumentamalla ja mekaanisella rasituksella."

"Nykyinen löytö, vaikka se ei ole käytännöllinen pienten transistorien massatuotantoon, osoittaa uuden valmistusperiaatteen ja avaa uuden horisontin nanoputkien termomekaanisten käsittelyjen käytölle pienimpien transistorien saamiseksi halutuilla ominaisuuksilla," toteaa professori Golberg.

Aiheesta aiemmin:

Hiilinanoputket pääsevät vauhtiin