Разработка и качество сверхмалых электронных схем имеют решающее значение для того, как и насколько хорошо будут работать будущие компьютеры и другие электронные устройства. Новый материал, состоящий как из полупроводника, так и из металла, обладает особыми сверхпроводящими свойствами при очень низких температурах и может сыграть центральную роль в разработке электроники будущего.
«Наш новый материал родился как гибрид полупроводниковой нанопроволоки и ее электронного контакта. Таким образом, мы изобрели способ совершить идеальный переход между нанопроволокой и сверхпроводником.
Сверхпроводником в данном случае является алюминий. В этом есть большой потенциал ", – говорит доцент Томас Санд Джесперсен, проработавший в этой области более 10 лет с тех пор, как в Центре нанотехнологий Института Нильса Бора начали проводиться исследования кристаллов нанопроволок.
Нанопроволока и контакт формируются одновременно
Нанопроволоки – это чрезвычайно тонкие нанокристаллические нити, используемые при разработке новых электронных компонентов, таких как транзисторы и солнечные элементы. Частично проблема работы с нанопроволокой – создание хорошего перехода между нанопроволокой и электрическим контактом с внешним миром.
До сих пор исследователи не только из Института Нильса Бора, но и со всего мира выращивали нанопроволоки и контакты отдельно. Однако с новым подходом качество и воспроизводимость контакта значительно улучшились.
"Атомы находятся в идеально упорядоченной решетке в кристалле нанопроволоки не только в полупроводнике и металле, но и в переходе между двумя очень разными компонентами, что само по себе важно. Можно сказать, что это предел того, насколько совершенным можно себе представить переход между кристаллом нанопроволоки и контактом.
Конечно, это открывает множество возможностей для создания новых типов электронных компонентов в наномасштабе, и, в частности, это означает, что мы можем изучать электрические свойства с гораздо большей точностью, чем раньше », – объясняет доцент Питер Крогструп, который много работал в лаборатории. развивать контакт.
Чипы с миллиардами гибридов нанопроволок
В своей публикации в Nature Materials исследовательская группа продемонстрировала этот идеальный контакт и его свойства, а также показала, что они могут создать чип из миллиардов идентичных гибридов полупроводниковых металлических нанопроволок.«Мы думаем, что этот новый подход может в конечном итоге лечь в основу будущей сверхпроводящей электроники, и именно поэтому исследования в области нанопроводов интересны для крупнейших электронных компаний», – говорит Томас Санд Джесперсен.
И Питер Крогструп, и Томас Сэнд Джесперсен являются частью Центра квантовых устройств, возглавляемого профессором Чарльзом Маркусом, и тесно сотрудничают в исследованиях с Microsoft. Исследование также поддерживается фондами Carlsberg Foundation и Lundbeck Foundation.