Transistor lleiaf
Nov 05, 2019| Arhoswch Codi Tâl yn Ddiogel gyda SCchitec
Transistor lleiaf
Amser Beijing ar 26 Mai, 2010 Yn ôl y rhwydwaith sefydliad ffisegydd, mae gwyddonwyr Americanaidd ac Awstralia wedi llwyddo i gynhyrchu transistor lleiaf y byd - "dot cwantwm" sy'n cynnwys 7 atom ar wyneb silicon grisial sengl, marcio Rydym wedi cymryd cam pwysig tuag at gyfnod newydd o bŵer cyfrifiadura. Mae dotiau cwantwm yn grisialau goleuol maint nanomedr, y cyfeirir atynt weithiau fel "atomau artiffisial." Er bod y dot cwantwm hwn yn fach iawn a dim ond 4 biliynfed o fetr o hyd, mae'n ddyfais electronig sy'n gweithredu'n dda a dyfais electronig gyntaf y byd a grëwyd yn fwriadol gydag atomau. Nid yn unig y gellir ei ddefnyddio i reoleiddio a rheoli cerrynt dyfeisiau fel transistorau masnachol, mae hefyd yn nodi cam pwysig yn y cyfnod newydd o finiatureiddio ar raddfa atomig a chyfrifiaduron tra-chyflym, hynod bwerus.
Disgrifiodd tîm ar y cyd o ymchwilwyr o'r Ganolfan Technoleg Cyfrifiadurol Cwantwm (CQCT) ym Mhrifysgol De Cymru Newydd yn Awstralia a Phrifysgol Wisconsin-Madison yn rhifyn diweddaraf y cylchgrawn Nature Nanotechnology y canfyddiadau'n fanwl. Dywedodd yr Athro Michelle Simmons, cyfarwyddwr y Ganolfan Technoleg Cyfrifiadurol Cwantwm, a gymerodd ran yn yr astudiaeth: “Pwysigrwydd y cyflawniad hwn yw nad ydym yn arsylwi atomau nac yn arsylwi atomau o dan ficrosgop, ond yn trin atomau unigol, gan ei osod ar yr arwyneb gyda manwl gywirdeb atomig i wneud dyfais electronig sy'n gweithio."
"Mae tîm ymchwil Awstralia wedi gallu gwneud defnydd llawn o silicon crisialog i wneud dyfeisiau electronig. Fe wnaethom ddisodli saith atom silicon â ffosfforws crisialog ar silicon crisialog a chyflawnwyd cywirdeb anhygoel. Mae hwn yn gyflawniad technolegol mawr, sy'n nodi gweithgynhyrchu'r cyfrifiadur yn y pen draw 'Cam cwantwm yn ymarferoldeb cyfrifiadur cwantwm wedi'i wneud o atomau silicon." Mae'r dechneg o osod atomau ar wyneb gwrthrych - sganio microsgopeg twnelu - wedi bod o gwmpas ers ugain mlynedd. Cyn hyn, ni allai neb ddefnyddio'r dechnoleg hon i wneud dyfeisiau electronig atomig-gywir ac yna eu prosesu ar gyfer mewnbwn electronig o'r byd microsgopig.
Dywedodd yr Athro Simmons: "Pa mor fach yw'r ddyfais electronig? Rydym yn gwirio ei therfynau. Lansiwyd cyfrifiadur cyntaf Awstralia ym 1949, mae'n meddiannu'r ystafell gyfan, dim ond gyda'ch dwylo y gallwch chi ddal y rhannau. Heddiw, gallwch chi roi eich cyfrifiadur ymlaen eich palmwydd, a diamedr llawer o rannau yw hyd yn oed filfed ran o dryfesur gwallt."
"Nawr rydym wedi dangos dyfais electronig gyntaf y byd sy'n cael ei weithgynhyrchu'n systematig ar raddfeydd silicon â silicon. Mae hyn nid yn unig o arwyddocâd arbennig i ddefnyddwyr cyfrifiaduron, mae'n hynod bwysig i bob Awstraliaid. Am y 50 mlynedd diwethaf, mae miniaturization Dyfais electroneg wedi bod yn ffactor allweddol sy'n gyrru twf cyflym cynhyrchiant economaidd byd-eang. Mae ein hymchwil yn dangos y gall y broses hon barhau."
Prif nod Grŵp Ymchwil ar y Cyd UDA-Awstralia yw creu cyfrifiaduron cwantwm o atomau silicon. Mae gan Awstraliaid adnoddau dynol unigryw yn y maes hwn ac maent yn arweinwyr byd. Mae'r ddyfais electronig newydd hon yn dangos bod y dechnoleg i wneud dyfeisiau'n cael eu gweithgynhyrchu a'u mesur ar y raddfa atomig wedi dechrau.
Ar hyn o bryd, mae hyd giât transistor masnachol (y ddyfais sy'n caniatáu i'r transistor weithredu fel mwyhadur neu switsh cerrynt) tua 4 0 nanometr (mae 1 nanomedr yn cyfateb i un biliynfed o fetr), a'r ymchwil tîm yn y Ganolfan Technoleg Cyfrifiadurol Cwantwm yn datblygu. Dyfais sydd ond yn 0.4 nanometr o hyd.
Tynnodd yr Athro Simmons sylw at y ffaith bod Don Eigler ac Erhard Schweizer wedi creu logo IBM gydag atomau heliwm yng Nghanolfan Ymchwil Almaden IBM 20 mlynedd yn ôl. Dyma hefyd y logo lleiaf yn y byd ar y pryd. Defnyddiodd y ddau ficrosgop twnelu sganio i osod 35 atom heliwm ar yr wyneb nicel, gan sillafu'r tair llythyren "IBM". [4]
Cyhoeddwyd papur ymchwil Aigle a Schweitzer yn Nature, ac ysgrifennon nhw: “Mae egwyddorion sylfaenol miniatureiddio dyfeisiau yn amlwg.” Rhybuddiodd y ddau hefyd lawer gwaith yn y papur, a daeth i'r casgliad ar y diwedd: "Mae'r posibilrwydd o gylched rhesymeg graddfa atomig ac offer arall ymhell oddi wrthym." Dywedodd yr Athro Simmons: "Mae'r pethau a oedd yn ymddangos yn bell ar y pryd bellach wedi dod yn Realiti. Gallwn ddefnyddio'r microsgop hwn nid yn unig i arsylwi neu drin atomau, ond hefyd i wneud offer manwl atomig gyda 7 atom, fel y gall weithio mewn amgylchedd go iawn. "