Korrelierte Transistoren?

18. September 2014, 08:42 Uhr
Korrelierte Transistoren?
Korrelierte Transistoren?

Ein sogenanntes Quanten-Material mit der Bezeichnung „correlated oxide“ ist laut einer Meldung der Harvard University (USA) dazu in der Lage, seinen elektrischen Widerstand um beeindruckende acht Größenordnungen zu verändern und zwar reversibel. Weiter interessant ist, dass dieses Material nicht nur bei Raumtemperatur gut funktioniert, sondern auch bei mehreren hundert Grad.

Da die Suche nach einem besseren Ersatz für Silizium nach wie vor anhält, hat dieses neue Material gute Aussichten für den Bau von Chips mit Transistoren in 3D-Strukturen. Doch nicht nur das: Laut Shriram Ramanathan eignet sich das Material auch für die Herstellung von abstimmbaren photonischen Bauelementen. Der zentrale Aspekt korrelierter Oxide ist, dass die sogenannte Bandlücke durch Dotierung wie etwa Wasserstoff oder Lithium vergrößert oder vermindert werden kann, was gegenüber etablierten Halbleitern völlig neue Möglichkeiten bietet.
Im Unterschied zu Silizium handelt es sich bei der verwendeten Samarium-Nickel-Verbindung (SmNiO
3 bzw. SNO) und anderen korrelierten Oxiden um sogenannte Quantenmaterialien. Letzteres bedeutet, dass quantenmechanische Interaktionen den entscheidenden Einfluss auf die Materialeigenschaften haben und dies eben nicht nur im submikroskopischen Maßstab.

Bei der Abbildung von Jian Shi handelt es sich um einen Dünnfilm, der mit Wasserstoff-Ionen dotiert ist (SNO) und um eine Barium-Zirkonat-Schicht, die mit Yttrium dotiert ist. Durch Anlegen von Spannungen verlagern sich Ladungen von einer Schicht in die andere und der Einfluss von vorhandenen oder fehlenden Elektronen moduliert den Stromfluss in hohem Maße.

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