Nanogouddeeltjes op een nanobuisje van boornitride werken als transistor. Bij kamertemperatuur en zonder dat er een halfgeleider aan te pas komt, schrijven Yoke Khin Yap en collega’s van Michigan Technological University op de website van Advanced Materials.

Ze verwachten dat hun uitvinding (octrooi aangevraagd) het mogelijk zal maken om elektronica verder te miniaturiseren op het moment dat de halfgeleidertechniek definitief tegen haar theoretische grenzen aanloopt. Dat moment komt over 10 tot 20 jaar, verwacht Yap.

Boornitridebuisjes lijken qua structuur op enkelwandige koolstofnanobuisjes. Alleen geleiden ze geen elektrische stroom. Als je er echter op regelmatige afstanden gouden ‘quantum dots’ met een diameter van ongeveer 3 nm bovenop legt, dan krijg je een quantum-tunneleffect waarbij elektronen van dot naar dot kunnen springen. Of dat wel of niet gebeurt hangt dan weer af van het elektrische veld waarin het nanobuisje zich bevindt.

Het buisje werkt dus als een veldeffecttransistor (FET). En het mooie is dat dat gebeurt bij kamertemperatuur. Eerdere pogingen hadden vloeibaar helium nodig om te functioneren.

Bijkomend voordeel is dat de buisjes veel minder warmte produceren dan halfgeleiders, zodat je het energieverbruik reduceert en tegelijk een hoop problemen met de koeling vermijdt.

De huidige buisjes zijn ongeveer een micrometer lang bij een diameter van 20 nanometer. Volgens Yap moet het echter ook werken als je ze veel korter maakt. Verder dan een proof of principle is hij echter nog niet.

bron: Michigan Tech