Forskere opretter en fungerende Mott -transistorprototype

(Phys.org) - Ingeniører fra flere forskningsorganisationer, der arbejder sammen i Japan, har udviklet en fungerende prototype af en Mott -transistor, et muligt alternativ til den standard siliciumbaserede felt-effekt-transistor (FET). Prototypen, som teamet beskriver i deres papir offentliggjort i tidsskriftet Natur , brugt en ny type materiale, kaldet en Mott -isolator, der skifter fra en modstand til et metal, når en elektrisk ladning indføres.

Moderne elektronik er baseret på FET'er, der generelt sættes sammen som en trelags sandwich; overfladen af ​​det øverste lag fungerer som en halvleder for den elektriske ladning, der sendes gennem det midterste lag, mens det nederste lag fungerer som en base. I denne opsætning, spænding, der sendes gennem en kanal, øger ledningsevnen for det halvledende materiale, så elektriciteten kan bevæge sig mellem en kilde og afløb. Nettoresultatet er en enhed, der kan fungere som enten en port eller en switch. Men fordi omskiftningsmekanismen er begrænset til kun overfladen af ​​det halvledende materiale, forskere har været på jagt efter at finde et materiale, der kan gøre det samme i hele kroppen, så flere elektroner kan bevæge sig på samme tid. Dette nye forskerteam mener, at de måske har fundet det.

I deres laboratorium, forskerne belagt et stykke vanadiumdioxid, en kendt Mott -isolator, med en lille smule ionisk væske og derefter påført en enkelt volt elektricitet. Denne lille stød fik ikke kun overfladen af ​​materialet til at skifte fra en isolator til en leder, men hele stykket. Det er, hvad Mott -isolatorer gør, men indtil nu, ingen havde kunnet finde ud af at få det til at ske på en kontrolleret måde i en transistor.

Desværre, ingen forstår virkelig, hvordan eller hvorfor Mott -isolatorer skifter fra isolatorer til ledere, som de gør, og at bruge en ionisk væske til at hjælpe processen ikke ville være praktisk i en kommerciel transistor, hvilket betyder, at vi ikke snart vil se sådanne transistorer introduceret i produkter til salg. Der mangler stadig meget mere forskning, men nyheden om, at en prototype er blevet udviklet, viser, at under visse omstændigheder, Mott -isolatorer kan fås til at fungere i en transistor, og hvis der kan gøres andre måder at få det til at fungere, nye spændingsindstillelige transistorer kan oprettes, eller måske fjerntransmission af elektricitetsenheder kan udvikles.

© 2012 Phys.org