Особым преимуществом при таком подходе является то, что не нужно разрабатывать совершенно новые технологии. Для создания квантовой электроники на основе германия можно использовать зрелые и хорошо зарекомендовавшие себя технологии производства полупроводников.
«Германий — это материал, который играет важную роль в полупроводниковой технологии для разработки более быстрых и энергоэффективных компонентов. Однако, чрезвычайно сложно производить высококачественные электрические контакты, потому что даже мелкие примеси в точках контакта могут иметь большое влияние на электрические свойства. Поэтому мы решили разработать новый метод производства, который обеспечивает надежные контактные свойства», — пояснил доктор Масиар Систани из Института твердотельной электроники в TU Wien.
Ключом к этому является температура. Когда германий и алюминий с нанометровой структурой вступают в контакт и нагреваются, атомы обоих материалов начинают смешиваться. При этом скорость у них разная. Атомы германия быстро перемещаются в алюминий, тогда как атомы алюминия практически не проникают в германий.
«Если вы подключите два алюминиевых контакта к тонкой германиевой проволоке и поднимите температуру до 350 °C, атомы германия диффундируют за край нанопроволоки. Это создает пустоты, в которые алюминий легко может проникнуть. В итоге только область в несколько нанометров в середине нанопроволоки состоит из германия, остальная часть заполнена алюминием», — объяснил Систани.
Этот новый метод формирует идеальный монокристалл, в котором атомы алюминия расположены в одном узоре. Между германием и алюминием образуется идеально чистый переход.
Новая гетероструктура обладает превосходными физическими свойствами, необходимыми для квантовых технологий: высокая подвижность носителей, отличная управляемость электрическими полями и хорошо сочетается с уже устоявшимися технологиями микроэлектроники.
Читать далее:
Китайский электромобиль с открытым верхом маневрирует как мотоцикл и меняет положение руля
Посмотрите на цифровое искусство, которое сделали на основе анализа книг Айзека Азимова