单电子晶体管及应用前景

自从真空电子管发展到晶体管以来,电子器件变得越来越精巧,灵敏度越来越高。近年来,随着微细加工技术的发展,晶体管的灵敏度已达到了能对一个电子的电压起反应的程度。据称,这种“单电子晶体管”是最初在1988年由美国电报电话公司贝尔实验室的二位科学家研制成功的。从那时起,这种器件及其特性的研究引起人们的兴趣,并不断取得新进展。 在单电子晶体管中,有一个极窄的一维导电沟道。在沟道内,人为地引入两个隧道结,两个隧道结被一个仅几百个原子宽“金属岛”(库仑岛)分开。在隧道结中,两个超导电极则被仅几个原子的绝缘垒分开,电流以量子力学在导电体上方的绝缘体上。加在绝缘体上的电压形成门,控制两个结之间的电流否导通。 在极低的温度下(接近绝对零度),只要在“库仑岛”内加进一个电子,器件就可以导通(接通)和截止(关断)一次,即电导完成一次周期性的振荡胃趣的是,该振荡周期还可能被细分,使该晶体近对小至1％电子量的变化了有反应。