Разработан прототип транзистора Мотта

 

Идеальный транзистор должен быть полным изолятором в выключенном состоянии и идеальным проводником в рабочем режиме. Поэтому исследователи решили использовать в своей конструкции так называемые изоляторы Мотта. Последние ведут себя как металлы, но при определённых условиях становятся изоляторами, что объясняется квантовомеханическим взаимодействием между соседними электронами в их атомах.

Подобным переключением состояния от «металлического» к «диэлектрическому» можно управлять разными методами, в частности приложением к изолятору Мотта электрического поля. При этом разница в проводимости может меняться в существенно более широких пределах, чем в современных полупроводниках.

Рис. 1. Слева — обычный полевой транзистор с поверхностным проводящим каналом; справа — транзистор на основе изолятора Мотта, с проводящим каналом большой глубины. (Иллюстрация M. Nakano et al).

При создании прототипа транзистора Мотта учёные покрыли слой диоксида ванадия (изолятора Мотта) каплей ионной жидкости. При приложении даже весьма небольшого напряжения к затвору транзистора на поверхности такого изолятора, покрытого ионной жидкостью, сразу возникало весьма значительное электрическое поле. Что интересно, изменение фазового стояния с металлического на диэлектрическое произошло при этом не только на поверхности изолятора, но и в его глубине — по всей видимости, за счёт какой-то не вполне ясной пока разновидности каскадного эффекта, при котором изменение фазового состояния в материале распространяется как волна.

В итоге удалось получить соотношение тока в рабочем и нерабочем состоянии транзистора, равное 100:1. Да, это ничто на фоне современных полевых транзисторов (1 000 000: 1), но вся разница здесь в том, что у нынешнего транзистора такой скачок возможен лишь для очень тонкого слоя материала, в то время как в транзисторе Мотта изменение состояния произошло сразу на большую глубину (в толстом слое материала), позволяя пропускать через него огромное количество электронов. И это не говоря о том, что современные транзисторы являются результатом десятилетий оптимизации, а первый успешный прототип транзистора Мотта — всего лишь экспериментальный образец.

Источник(и):

1. physicsworld.com

2. compulenta.ru

Регіони

Vinnytsya Lutsk Dniepropetrivsk Donetsk Zhytomyr Uzhgorod Zaporizhzhya Ivanofrankivsk Kyivska Kyrovograd Crimea Lugansk Lviv Mykolaiv Odessa Poltava Rivne Sumy Ternopil Kharkiv Kherson Khmelnytsky Cherkasy Chernigiv Chernivtsi
Київ

Публікації

October 2025
Mo Tu We Th Fr Sa Su
29 30 1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18 19
20 21 22 23 24 25 26
27 28 29 30 31 1 2

 

Випадкова стаття

  • 1
  • 2
  • 3

До Національної академії наук України на…

07-03-2012 Светлана - avatar Светлана

Академія наук Туркменістану оплачує витрати зарубіжних організацій за оренду виставкової площі, а також витрати на проїзд і проживання в Туркменістані учасників наукової конференції, які отримали офіційне запрошення оргкомітету.

Липецкая область: инновационная продукци…

02-11-2012 user_kiev_3 - avatar user_kiev_3

02.11.2012 Новейшие разработки на региональном стенде в рамках Московского международного форума инновационного развития "Открытые инновации", представили 18 организаций, предприятий и высших учебных заведений Липецкой области. Девиз стенда: "Липецкая область открыта для...

Найскладніший радіотелескоп в історії LO…

26-01-2012 Олена - avatar Олена

Незабаром більше 20 тисяч радіоантен об'єднають за допомогою оптоволоконних кабелів у мережу LOFAR. Проект із 48 станцій, більшість із яких будуть розташовані у Нідерландах, будуть використовувати для пошуку найстаріших планет...