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世界最小!原子1個のトランジスタ制作に成功

1 :おばさんと呼ばれた日φ ★ 2012/02/21(火) 12:07:40.99 ID:???

原子1個だけでできているという世界最小のトランジスタの製作にオーストラリアと米国などのチームが成功し、19日付の専門誌ネイチャー・ナノテクノロジー電子版で発表した。チームは、原子一つひとつを移動したりできる走査型トンネル顕微鏡と呼ばれる装置などを使用。シリコンで作った台の上にリン原子1個を置き、それを挟む形で電極も作り、原子1個がトランジスタとしての特性を持つことを確認した。

TKY201202210209.jpg



今回の技術は、半導体素子の究極の微細化の例。まだ基礎的なものだが、将来は、光エレクトロニクス機器や高速な量子コンピューターなどへの応用が期待されるという。


ソース
http://www.asahi.com/science/update/0221/TKY201202210203.html



2 :名無しのひみつ 2012/02/21(火) 12:18:03.17 ID:pMTnOS9u

この場合の「トランジスタとしての特性」ってのは何を指すの?
3 :名無しのひみつ 2012/02/21(火) 12:19:46.94 ID:IuRRO9oS

「抵抗」


4 :名無しのひみつ 2012/02/21(火) 12:24:14.22 ID:/9mflM0j

npnで、最低原子3ついらねえか?
後電極原子一個ずつで計6個
9 :名無しのひみつ 2012/02/21(火) 12:33:51.52 ID:7qu9PGR/

>>4
だよな


5 :名無しのひみつ 2012/02/21(火) 12:26:13.13 ID:AwKUUg4J

電極が2個ならダイオードではないかと
11 :名無しのひみつ 2012/02/21(火) 12:41:07.30 ID:ytUHt2Df

まだちゃんと読んでないけど朝日の記者の勘違いではなさそうだ。
A single-atom transistor
http://www.nature.com/nnano/journal/vaop/ncurrent/full/nnano.2012.21.html
16 :名無しのひみつ 2012/02/21(火) 13:12:49.80 ID:YJN8N8pQ

>>11のリンク先の英文
A single-atom transistor has been made by positioning a phosphorus atom between metallic electrodes,
also made of phosphorus, on a silicon surface.

原子1個のトランジスタの構成要素は
1)金属電極の間に置かれた燐1原子
2)びシリコンの表面に置かれた燐
22 :名無しのひみつ 2012/02/21(火) 14:29:38.41 ID:xUVdk4qb

元記事のFig.1をみればわかるけど、4端子だよ。
S-Dに直行するようにダブルゲートG1-G2がある。

しかし、実際にはトランジスタがP原子1個ってわけではないよな。
基板のSiのポテンシャルをP1個だけで変化させて、トランジスタにしましたってだけで。

nnankkk.jpg



10 :名無しのひみつ 2012/02/21(火) 12:41:06.79 ID:ephM3mSf

要するに電気の通過をオンオフできる「スイッチ」として働けばトランジスタ。
普通スイッチを操作するものは電流(電圧)なので、端子が3つ必要になる。
外部から電磁場を加えて操作するようなものもトランジスタ扱いでいい。
この場合なにで操作するのかは知らん。


17 :名無しのひみつ 2012/02/21(火) 13:16:53.45 ID:vLixlWyO

将来的にはデスクトップパソコンの大きさでスパコン並みの性能持たせられるとか?


20 :名無しのひみつ 2012/02/21(火) 13:28:56.12 ID:OjEIQT/r

ドーパントを原子一個レベルで置く技術は何年も前からいろいろ論文になっている
問題は、本当にトランジスタとして作動したかどうかだ
Nature本誌に載らなかったということは、ちょっと怪しいのかも知れん


21 :名無しのひみつ 2012/02/21(火) 14:26:49.16 ID:Ja0BoBdI

大した電流ながせないのでは。


23 :万時 2012/02/21(火) 14:33:02.46 ID:9UMUs4LZ

高校の授業でトランジスタがあったけど、
教師はかならずECBをエクボと教えるのかなあ?


25 :名無しのひみつ 2012/02/21(火) 14:37:48.35 ID:/9mflM0j

エミッタ、コレクタ、ベースを、えくぼ、とかまでしないと
覚えきれんもんかね?
44 :名無しのひみつ 2012/02/21(火) 17:05:44.46 ID:BN66uKpr

>>25
言葉自体はおぼえていても足の順番を忘れる


28 :名無しのひみつ 2012/02/21(火) 14:51:42.69 ID:2e5lL3YW

エミットという英単語が、「放出する」という意味だってのを知らないと
気合で覚えるしかなくなる。


29 :名無しのひみつ 2012/02/21(火) 14:56:42.58 ID:/9mflM0j

英語的な印象なら、
ゲート、ソース、ドレイン、
のほうがイメージしやすいかもね。


30 :名無しのひみつ 2012/02/21(火) 15:03:21.08 ID:KlwWkc32

原子1個を原理とするのは量子コンピュータのアイデアと同じ。
だが従来のコンピュータ技術とはデジタル技術での情報処理システム
を意味するのであって、研究室での現象確認だけのアナログ計算の
原理ではないのは明白です。これを取り違えるトンデモない間抜け君が
結構いるんだよね。
情報を扱うときに精度の高いのではなく完璧なエラー補正が出来る状況を
作り訂正できないエラーがあった場合は停止するのが従来型のコンピュータ
の基本でアナログ計算機は精度が高いから誤差♪誤差♪と無視してしまうのが
根本的に違うんです。
どの従来のコンピュータが素晴らしいのは誰がどんなに複雑な計算をしても
同一の前提なら絶対に同じ結果を出せるから素晴らしいのです。
計算をする度、計算する装置ごとに非常に近似していても別の結果を出すのは
オカルトコンピュータと呼ぶべきです。


33 :名無しのひみつ 2012/02/21(火) 15:58:27.14 ID:d7nhUb07

>シリコンで作った台の上にリン原子1個を置き、それを挟む形で電極も作り

器用な人がいるもんだなあ


37 :名無しのひみつ 2012/02/21(火) 16:14:31.50 ID:LHRQmDLR

もう完全に量子力学の世界だな


38 :名無しのひみつ 2012/02/21(火) 16:19:35.59 ID:l/wPfAAw

なんか嘘臭い
42 :名無しのひみつ 2012/02/21(火) 16:43:20.87 ID:T0mUzGGd

>>38 NASAでもそうだけど、欧米の研究者は予算(研究費)貰うために
何らかの成果を無理矢理打ち出すこと迫られるんで
色んな分野で本当か~?って話が出てくる。何割かは引いていつも読んでる。


39 :名無しのひみつ 2012/02/21(火) 16:19:49.30 ID:2EdbZayP

電流を増幅してこそトランジスタ。
オデオアンプでもつくってから言え。


41 :名無しのひみつ 2012/02/21(火) 16:22:31.55 ID:OO4IwguK

これってトランジスタ同士の距離を十分に離さないと、
気が付いたら隣のトランジスタに電子が移っていたっていうことになるよね。
トンネル効果とか波動性とかで。
LSIとしての集積化はあまり見込めないのでは?


43 :名無しのひみつ 2012/02/21(火) 16:46:00.19 ID:ljytxwwW

これで少なくとも2020年まで、ムーアの法則に沿って進化できるらしい


46 :名無しのひみつ 2012/02/21(火) 17:43:53.68 ID:pccgKaGu

トランジスタがどうゆうものかがいまいちわからん。
誰か簡単に教えてくれ
47 :名無しのひみつ 2012/02/21(火) 18:03:10.84 ID:KlwWkc32

>>46
コンピュータの中での意味は情報のスイッチ、条件選択。


48 :名無しのひみつ 2012/02/21(火) 18:04:24.78 ID:ZqCufi8k

かつて(1995)、WIREDに掲載されたスティーブジョブスの言葉で説明すると
「もし原子ひとつに1bitの情報を蓄えることができたら、たった一粒の塩の結晶の中に、」
「世界中のメモリを合わせたよりももっと膨大な情報を詰め込むことができるんだ」

計算してみれ
49 :名無しのひみつ 2012/02/21(火) 18:23:44.74 ID:xUVdk4qb

>>48
計算してみた。
1mm立方の食塩の中の原子数は、4.7×10^19 (個)
つまり、6エクサバイトくらい。
テラバイト×数百万個だから、95年当時じゃ無理かもしれないが、現在では余裕。


50 :名無しのひみつ 2012/02/21(火) 19:33:26.10 ID:VcphRVdD

これ集積化して回路作るための技術じゃないよね。
狙った位置に原子を正確に打ち込めるみたいだから、いろいろ役には立ちそう。


52 :名無しのひみつ 2012/02/21(火) 20:15:33.32 ID:910fz8Cr

原論文がフリーでダウンロードできるな
電気特性はFigure3にあるけど、ソース・ドレイン電流をゲート電圧で制御できると
言う意味でトランジスタ特性なんだな。
つまりMISトランジスタと同じ特性ではないってこと。

nnjjjjjj3.jpg




54 :名無しのひみつ 2012/02/21(火) 20:19:33.01 ID:910fz8Cr

Figure1に作り方が書いてあるけど、これもすごいな
1 Si表面を水素終端にする
2 狙った場所の水素原子をSTMで弾きとばす
3 PH3にさらすと水素がないSi原子にPH2がつく
4 350℃でアニールするとSi原子がP原子に置き換わる

水素原子を3個とばしてPH2付Siを3つ作ってからアニールすると
一連の化学反応が起きてSi原子1個がP原子1個に置き換わるらしい


55 :名刺は切らしておりまして 2012/02/21(火) 20:26:37.14 ID:EkZ7/y6M

トランジスタってのは簡単に言うと
下向きに極小さな電流を流すと、右向きに流れていた大きな電流が
止まるということ
増幅といっても、小さな電流が大きな電流になるわけではありません
別途電源が必要です
要はスイッチよ
これを機械的にオンオフするのがリレー
電子的にオンオフするのがトランジスタ
56 :名無しのひみつ 2012/02/21(火) 20:29:23.80 ID:910fz8Cr

>>55
それは電流制御のバイポーラトランジスタの話
これは電圧制御のユニポーラトランジスタだよ


57 :名無しのひみつ 2012/02/21(火) 20:34:11.64 ID:OczZoDVz

とりあえず、この技術を進化させればトランジスタの高集積化が見込めるんだな。


58 :名無しのひみつ 2012/02/21(火) 20:34:32.57 ID:d8AtwzWf

日本が作らなきゃいけないものだよなぁこういうのは
59 :名無しのひみつ 2012/02/21(火) 20:36:06.36 ID:OczZoDVz

>>58
日本政府がこの研究に金を出すのカナァ






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