ساخت ترانزیستور تک الکترونی با استفاده نانوستون سیلیکونی

یک تیم تحقیقات بین المللی به رهبری مرکز هلموتز زنتروم درسدن روسندولف موفق به ساخت ترانزیستور تک الکترونی با استفاده از نانوستون‌های سیلیکونی شدند. این ترانزیستور مسیر تحقق رویای اینترنت اشیاء را هموار می‌کند

اینترنت اشیاء در حال گسترش است، تلفن‌های همراه، ماشین لباس‌شویی و بطری شیر در یخچال، جملگی به هم مرتبط خواهند شد. ایده اینترنت اشیاء از آنجایی نشات می‌گیرد که اجسام مختلف پیرامون ما مجهز به میکروکامپیوترهایی شوند که با استفاده از آن به هم متصل شوند. این میکروکامپیوترها توانایی سوئیچ اطلاعات را با استفاده از ترانزیستورهای اثرمیدان کم مصرف دارند.
این سوئیچ‌های الکترونیکی در حال حاضر در دمای اتاق کار نمی‌کنند، همچنین این سوئیچ‌ها را نمی‌توان با روش‌های میکروالکترونیکی رایج تولید کرد. محققان اروپایی با انجام پروژه‌ای موسوم به Ions4Set قصد دارند تا این مشکل را رفع کنند. در این پروژه که از ابتدای فوریه آغاز شده، 5 کشور اروپایی مختلف از جمله آلمان حضور دارند که رهبری این گروه را هلموتز زنتروم درسدن روسندولف (HZDR) به عهده دارد.
یوناس وان بورانی از مرکز درسدن می‌گوید: « میلیون‌ها کامپیوتر کوچک در آینده با استفاده از اینترنت به یکدیگر متصل خواهند شد. در حال حاضر مصرف انرژی این ارتباط یک چالش عمیق است. دو راه برای این کار وجود دارد یا باید باتری‌ها را بهبود داد یا تراشه‌هایی با مصرف انرژی پایین تولید کنیم. برای مثال مدت‌هاست که مشخص شده ترانزیستورهای تک الکترونی مصرف انرژی کمتری نسبت به ترانزیسوترهای اثرمیدان (FET) دارند.
البته این نوع ترانزیستورها در دمای بسیار پایین کار می‌کنند و با فناوری CMOS انطباق پذیر نیستند. ترانزیستورهای تک الکترونی (SET) با استفاده از الکترون منفرد سوئیچ می‌کنند و مبتنی بر نقاط کوانتومی هستند. برای این که یک ترانزیستور تک الکترونی بتواند در دمای اتاق کار کند به نقاط کوانتومی با ابعاد کمتر از 5 نانومتر نیاز دارد. الکترون برای این که بتواند میان دو نقطه کوانتومی جهش کند نباید فاصله بیش از 2 یا 3 نانومتر باشد. این الزام با نانوالکترونیک قابل دسترسی نیست.
برای حل این مشکل محققان از نانوستون استفاده کردند. این نانوستون‌های سیلیکونی ارتفاعی در حدود 20 نانومتر داشته و روی یک لایه 6 نانومتری از اکسیدسیلیکون قرار دارند.