Single atom transistor


Der weltkleinste Transistor arbeitet bei Raumtemperatur, verbraucht extrem wenig Energie — und kommt ganz ohne Halbleiter aus.

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Der Transistor ist seit jeher das zentrales Element der digitalen Datenverarbeitung: Die Leistung single atom transistor Prozessoren ist davon single atom transistor, wie viele Transistoren auf einem einzelnen Chip untergebracht werden können.

Dabei kommt es nicht nur auf High-End-CPUs in PCs an, denn immer stärkere Prozessoren müssen auf immer weniger Platz untergebracht werden — treiben die Bausteine heute doch nicht nur Rechner, sondern in eingebetteten Systemen für viele Anwendungen vom Smartphone und intelligenten Kameras über Haushaltsgeräte wie Geschirrspül- und Waschmaschinen bis hin zu Flug- und Fahrzeugen an.

Der Bedarf, immer mehr Transistoren auf immer weniger Platz unterzubringen, steigt.

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Die Wissenschaftler haben dafür zwei winzige Metallkontakte gefertigt, zwischen denen eine Lücke in der Breite eines einzigen Metallatoms single atom transistor.

Anders als konventionelle quantenelektronische Bauteile funktioniert der Einzelatom-Transistor allerdings nicht erst bei extrem tiefen Temperaturen nahe dem absoluten Temperaturnullpunkt von minus Grad Celsius.

Er arbeitet bereits bei Raumtemperatur — ein entscheidender Vorteil für zukünftige Anwendungsmöglichkeiten.

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Die Folge sind extrem niedrige elektrische Spannungen und damit ein extrem niedriger Energieverbrauch. Bisher war der Karlsruher Einzelatom-Transistor auf einen flüssigen Elektrolyten angewiesen. Nun hat Thomas Schimmel mit seinem Team erstmals einen Transistor hergestellt, der in einem festen Elektrolyten funktioniert: Der durch Gelieren eines wässrigen Silberelektrolyten mit pyrogenem Siliziumdioxid entstandene Gel-Elektrolyt verbindet die Vorteile eines Feststoffs mit den elektrochemischen Eigenschaften einer Single atom transistor und verbessert damit sowohl die Sicherheit als auch die Handhabung des Einzelatom-Transistors.

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