| www.ecnmag.com

Вчені виявили новий тип перенесення інформації в напівпровідниках

Вчені виявили новий тип перенесення електричного заряду в напівпровідниках

In the tunneling phenomenon a particle can, with certain likelihood, penetrate the thin interface between materials, even if it would be seen as impossible according to classical physics. Credit Aalto University

Вчені з університету Аалто (Aalto University), Фінляндія, та університету Марбурга (University of Marburg), Німеччина, деякий час спільно вивчали процеси переносу електричних зарядів на кордонах напівпровідникових матеріалів різних типів. Під час цих експериментів вчені помітили новий вид перенесення електричного заряду, в якому носієм є пара, сформована негативно зарядженим електроном і носієм позитивного заряду, електронної діркою. Коли така пара підходить до кордону між матеріалами, її заряд переноситься через кордон і продовжує рухатися за допомогою такий же пари носіїв. Якщо процеси такого незвичайного перенесення зарядів вдасться використати, це відкриє цікаві перспективи для більш швидкого та ефективного виконання складних логічних операцій в електронних пристроях.

"Крім мікроелектроніки, процеси переносу електричних зарядів грають ключові ролі в багатьох видах хімічних, фізичних та біологічних процесів, таких як фотосинтез" - розповідає професор Ілкка Тіттоні (Ilkka Tittonen) з університету Аальто.

Згідно класичної фізики заряджена частинка не може подолати бар'єр між двома напівпровідниковими матеріалами різних типів, однак, завдяки явищу квантового тунелювання такі частинки проходять через бар'єри, якщо їх товщина дозволяє це зробити. У нещодавно виявленому процесу перенесення за допомогою тунелювання переносяться не окремі заряди, точніше, не окремі частинки, а переноситься інформація, укладена в парі з електрона і електрично пов'язаного з ним носія позитивного заряду. Ця зв'язана пара, що складається з електрона і позитивно зарядженої електронної дірки, являє собою квазічастинку, що має назву екситон.

"Спостережуваний нами процес досить унікальний. За допомогою оптичного імпульсу терагерцового частоти інформація, представлена ​​у вигляді так званої кореляції пари електрон-дірка, переноситься через бар'єр, без процесу тунеллірованія екситона безпосередньо, який розпадається на одній стороні і виникає на іншій стороні бар'єру" - розповідає професор Тіттоні, - "До останнього часу в будь-який з областей сучасної фізики нам не вдавалося спостерігати явища, повністю еквівалентного цього".

У новому явищі комбінуються напівпровідникові і терагерцеві технології, що дозволить реалізувати в мікроелектроніці виконання абсолютно нових типів логічних операцій. Можливо, на основі цього явища будуть спроектовані нові типи мікропроцесорів, які функціонують частково на принципах оптики, а частково - на принципах традиційної електроніки.

 

Рекомендувати цей матеріал
X




забув пароль

реєстрація

X

X

надіслати мені новий пароль