Skriv ut

I världens minsta transistor styrs strömgenomgången genom att en silveratom förflyttas fysiskt. Hittills har det skett i en flytande elektrolyt. Nu finns en mer robust transistor med en kvasisolid elektrolyt.

Kvasisolid innebär att kohesionen – attraktionskrafterna – är som i ett fast material, men diffusionskrafterna och därmed de elektrokemiska egenskaperna, är som i ett flytande material. Detta betyder att läckageproblem försvinner och att konstruktionen blir enklare att hantera.

Nu ligger professor Schimmels atomtransistor i en gel-elektrolyt. Förut var elektrolyten flytande.

Elektrolyten är närmare bestämt en gel av flytande silverelektrolyt och bränd kiseldioxid. Resultaten publiceras i augustinumret av den vetenskapliga tidskriften Advanced Materials.

Transistorn är konstruerad i professor Thomas Schimmels forskargrupp på hans center för enkelatomelektronik och -fotonik som drivs gemensamt av KIT (Karlsruhe Institute of Technology) och ETH Zürich.

Thomas Schimmel skapade sin första enkelatomtransistor redan 2004. Den utnyttjar inte halvledarmaterial i konstruktionen. Därmed kan spänningen och därmed energiförbrukningen hållas extremt låg. Avsaknaden av halvledarmaterial sänker energinotan till en tiotusendel. Växlingsfrekvensen kan teoretiskt också göras extremt hög.

Dessutom fungerar den utmärkt i rumstemperatur. 

Två metallkontakter skiljs åt av ett gap lika litet som silveratomens diameter. Silveratomen positioneras genom strömpulser som öppnar eller sluter kretsen.

Såhär bygger man transistorn. Ovanpå två metallspetsar som är placerade mycket nära varandra, spets mot spets, byggs ett lager av silveratomer upp med hjälp av deponering. Processen avbryts i samma ögonblick som det detekteras att kretsen sluts. För då har till slut en sista silveratom överbryggat det återstående lilla gapet mellan de de två deponerade skikten.

En silveratom kan överföra drygt 6 biljoner elektroner per sekund – en mikroampere – det räcker gott och väl för att styra elektronik.

Kategori: Nyheter