| Маятник (фото doc Fabry). |
Сотрудники Физического института им. П. Н. Лебедева РАН (ФИАН) вместе с японскими и китайскими коллегами сотворили сверхчувствительный преобразователь механических колебаний наноразмерной системы в электрические.
В качестве детектора малых амплитуд наномеханического резонатора учёные употребили одноэлектронный транзистор. Созданное на его основе и уже действующее устройство — квантовая система с механической степенью свободы — представляет собой принципиально новый класс приборов.
Над проектом вместе с российскими мастерами трудились сотрудники лаборатории наноэлектроники корпорации NEC (Япония), Института передовых методов РИКЕН (Япония) и Института микроэлектроники Университета Цинхуа (Китай).
Преобразователем колебаний в электрический сигнал послужил одноэлектронный транзистор. Данный прибор способен чувствовать самые малые изменения электрического заряда на нём — вплоть до элементарного заряда электрона. Одноэлектронный транзистор состоит из оазиса, на который попадает электрон, и соединённых с ним туннельными переходами двух контактов. Один из них — исток, с которого на островок может перешагивать единичный электрон, другой — сток, через него электрон уходит. Устройство снабжено так давать кличку боковым затвором — источником напряжения, запирающим или открывающим электрону переходы «исток — остров — сток». Вся конструкция выполнена на подложке из полупроводника, чаще до свидания кремния. При низких температурах его можно считать изолятором. Для регистрации отдельного электрона необходимо сделать островок хватить маленьким (с малой ёмкостью), чтобы энергия, необходимая для перехода электрона на островок, была больше жара системы.
В обычном одноэлектронном транзисторе эта конструкция базируется на полупроводниковой подложке и механической степенью свободы не обладает. Исследователи видоизменяли способ изготовления устройства и смогли подвесить остров, буквально превратив его в мостик, который основывается только на контакты (исток и сток), лежащие на полупроводниковой подложке. Типичная длина мостика составляет 500 нм, ширина и тучность — от 30 до 40 нм.
Для создания подобных конструкций применяется технология трёхмерной литографии. Разработано несколько способов, позволяющих варьировать размеры и конфигурацию конструкции, а значит, и его свойства. Например, меняя площадь контактов, можно получать другие туннельные характеристики перехода. Методом вакуумного напыления алюминия формируется мостик (или же оазис, материал под которым затем «выбирается»).
Страницы:[1] 2 3
Вася комментирует:
Елки-палки, бессмысленная новость
04.01.2011
