位于荷兰Delft的Kavli纳米科技学院及位于荷兰Eindhoven的飞利浦研究院合作研制了基于半导体纳米级砷化铟线的超导晶体管。
飞利浦表示,这种器件使新型纳米级超导电路的制造成为可能,并同时展现了基础量子传输现象研究的机会。研发小组将于7月8日的《科技》期刊上发表这项研究成果。
科学家已经展示了砷化铟半导体纳米线与铝基超导触点的结合能导致可复制的超导晶体管。尽管有大量的半导体材料系统及器件,但半导体与超导材料一直以来难以结合的原因主要归咎于超导性要求的极低温度。
在Kavli-Philips器件内,超电流能从一个超导触点通过纳米线流向另一个触点。这种量子效应可被描述为Cooper对(负责超导性的电子对)从超导触点到半导体纳米线内的“泄露”。此外,这种超电流还可被门电压所控制,使其成为超电流晶体管。
在双方的研究中,纳米线通过汽液固工艺生长于微小的金颗粒。纳米微粒的大小介于10纳米到100纳米,这设定了纳米线的直径。纳米线长度与生长时间成正比,可易于达到数十微米,为后生长器件加工提供了方便的纵横比。这种超导器件的良品率足够高,允许超导电路包含数个Kavli-Philips纳米线器件。
飞利浦建议,两种纳米线器件可被用于构建电气可调超导量子接口器件(SQUID)。第二个可能性是创建纳米线光发射二极管。
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