전통적인 반도체 장치에서 전자의 흐름은 전기장을 적용하여 제어됩니다. 그러나,이 접근법은 전자가 또한 재료에서 원자의 열 운동에 의해 영향을 받는다는 사실에 의해 제한된다. 이로 인해 장치가 특히 고온에서 시끄럽고 비효율적 일 수 있습니다.
NIST 팀의 접근 방식은 전자의 흐름을 제어하기 위해 다른 방법을 사용 하여이 문제를 피합니다. 전기장을 적용하는 대신, "Quantum Southement"라는 기술을 사용하여 전자가 자유롭게 움직일 수있는 작은 반도체 재료의 작은 분리 된 영역을 만듭니다. 이 영역은 장벽으로 작용하는 원자 층으로 둘러싸여 있으며 전자가 탈출하는 것을 방지합니다.
장벽 층에서 원자의 위치를 조심스럽게 제어함으로써, 연구원들은 제한된 영역에서 단일 전자의 에너지를 정확하게 조정할 수있었습니다. 이를 통해 트랜지스터 역할을하지만 전기장이 필요하지 않은 장치를 만들 수있었습니다.
NIST 팀의 발견은 기존의 반도체 장치보다 강력하고 효율적인 차세대 양자 장치로 이어질 수 있습니다. 이 장치는 양자 컴퓨팅, 양자 암호화 및 양자 감지와 같은 다양한 응용 분야에서 사용될 수 있습니다.
연구팀의 연구 결과는 Nature Nanotechnology 저널에 발표되었습니다.
