Ta del av allt innehåll på Aktuell Hållbarhet
Starta din prenumeration

Prenumerera

Onsdag28.10.2020

Kontakt

Annonsera

Meny

Starta din prenumeration

Prenumerera

Sök

Klimat

Supraledande FET kan slås av och på

Publicerad: 4 December 2008, 10:30

En FET-transistor knäckte nöten. Nu kan supraledare slås av och på.


I dagens applikationer ser man helst att supraledaren alltid är på, eftersom den energi som flyter runt i ledaren annars avsätts i den punkt där supraledningen upphör, sk quench. Det quenchade stället får ta hela smällen och brinner normalt upp om man inte snabbquenchar hela supraledaren.

I logikkretsar vill man kunna slå av och på ledningsförmågan. Det är vad forskare vid universitetet i Genève har lyckats med: de har skapat en supraledande FET-transistor där supraledningen i kanalen kan slås av och på med fälteffekten. Source- och drain-elektroderna utgörs av en enda kristall bestående av två metalloxider, strontiumtitanat (SrTiO3) och lantanaluminat (LaAlO3). I gränsskiktet mellan de både uppstår ett lager på ett par nanometer med fria elektroner (elektrongas) där resistansen är noll. Standardläget är alltså att transistorn är på.

Forskarna skapade en transistor genom att låta lantanaluminatsidan av kristallen agera source och drain-elektroder och strontiumtitanat-sidan agera gate. Genom att lägga på en spänning på gaten kan man dra undan elektrongasen från gränsskiktet och supraledningen upphör. Transistorn stängs av.

I och med att kanalresistansen är noll kan man switcha betydligt snabbare än med dagens resistiva halvledare utan att få någon uppvärmning. Detta öppnar fältet för supraledande kretsar, under förutsättning att man kan göra resten av ledarna i kretsen supraledande också.

Intressant i och för sig, men tyvärr inträffar effekten bara vid kryogeniska temperaturer, 0,3 Kelvin, eller –273,4 Celsius. Det hela är tämligen teoretiskt tills effekten kan påvisas i högtemperatursupraledare som fungerar i rumstemperatur, som det inte finns några. I dagsläget, ska sägas. Vill du köra supraledande datorer får du finna dig i att byta din fräsiga Dart Vader-formade datorlåda med blåa lysdioder mot en kryogenisk termos, heliumbehållare och kryogeniska kylanordningar.

Transistorer av lantanaluminat är inte de enda som forskningen är inriktad på. Holländska forskare pillar som bäst med transistorer av indiumarsenidtrådar och finnarna pysslar med Bloch-transistorer och Josephson-kretsar.

En annan typ av nanoteknologi. Finnarna är väldigt uppfinningsrika i största allmänhet. En forskare vid Helsingfors Tekniska Universitet byggde upp en Aalto-vas i kisel bara 600 nm hög. Den rymmer 0,1 femtoliter vatten. En fördel med den är att den inte går sönder om man tappar den i golvet, men om man gör det kommer man aldrig att hitta den igen. Den kan bara beundras i elektronmikroskop (http://www.micronova.fi/news/news/index.html).

Jörgen Städje

Dela artikeln:


Håll dig uppdaterad med vårt nyhetsbrev

Genom att skicka in mina uppgifter godkänner jag Bonnier Business Media AB:s (BBM) allmänna villkor. Jag har även tagit del av BBM:s personuppgiftspolicy.