Створені перші транзистори, не містять напівпровідникових матеріалів
Вчені з Мічиганського технологічного університету, очолювані професором фізики Йок Хін Яп (Yoke Khin Yap), створили електронний пристрій, що діє на основі ефекту квантового тунелювання, що працює подібно польовому FET-транзистру. При цьому, новий "квантовий" транзистор повністю працездатний при звичайній кімнатній температурі і не містить ніяких напівпровідникових матеріалів.
Основою нового транзистора є нанотрубка з нітриду бору (boron nitride nanotubes, BNNT), в яку в певних місцях включені квантові точки (quantum dots), зроблені із золота. Коли до цього пристрою прикладають напругу достатнього потенціалу, воно перемикається з ізолюючого в струмопровідне стан. Коли прикладена напруга знижується нижче якогось рівня або відключається зовсім, структура транзистора повертається до свого вихідного, ізолюючому станом.
Відмінною особливістю "квантового" транзистора є повна відсутність будь-яких струмів витоку, що стікають з золотих квантових точок через нанотрубки BNNT. Струми в цьому пристрої течуть тільки через квантові точки завдяки ефекту тунелювання, що робить цей транзистор близьким за характеристиками до ідеального транзистору. Слід зауважити, що струми витоку є бичем напівпровідникових транзисторів, за рахунок них витрачається марно деяку кількість енергії виділяється зайве тепло і знижується надійність роботи електронних пристроїв в цілому.
Золоті квантові точки, розміром близько трьох нанометрів, встановлюються на зовнішній частині нанотрубки BNNT з допомогою лазера. Висока точність позиціонування лазера дозволяє добитися рівномірного розміщення квантових точок по всій поверхні нанотрубок і витримати строго заданий відстань між ними. Завдяки участі в даних дослідженнях вчених з Національної лабораторії Ок-Рідж вдалося встановити на кінцях нанотрубок BNNT струмознімні і струмопровідні електроди спеціальної форми.
Коли на підключені до нанотрубке з золотими квантовими точками електроди було подано електричну напругу достатнього потенціалу, сталося наступне - електрони почали проходити через нанотрубку, "перестрибуючи" за рахунок квантового тунелювання від однієї золотої точки до іншої, тобто через транзистор потік електричний струм. Квантові точки настільки малі, що за один раз в них може вміститися всього один електрон, а з-за строго витриманого відстані між квантовими точками електрони завжди рухаються по одному і тому ж шляху. Такі особливості функціонування "квантового" транзистора роблять його пристроєм з неймовірно стабільними електричними характеристиками, слабо залежать від усіляких зовнішніх умов.
Ще одним безперечним перевагою нового транзистора є його малі розміри, один мікрон завдовжки і 20 нанометрів шириною. "В теорії, розміри каналів квантового тунелювання можуть бути миниатюризированы до дуже малого розміру, коли відстань між електродами буде складати лише малу частину нанометра" - пишуть вчені в офіційній заяві, - "Це саме ті розміри, в яких буде потребувати електроніка через якийсь час".