Прорыв в массовом производстве сверхпроводящих транзисторов

Финский стартап S-Transistors заявляет о прорыве в массовом производстве сверхпроводящих транзисторов. Эти компоненты, использующие джозефсоновские переходы, могут стать основой для новых высокопроизводительных электронных устройств.

Как это работает?

Основа сверхпроводящих транзисторов — джозефсоновский переход. Это два сверхпроводника, разделенные тонким слоем другого материала. При низких температурах ток проходит через сверхпроводник без сопротивления. Джозефсоновский переход обычно не мешает этому. Но если ток превысит критический уровень, сверхпроводимость на мгновение пропадает, создавая короткий импульс напряжения.

S-транзисторы — это джозефсоновские переходы, дополненные третьим выводом, который действует как затвор. Изменяя электрическое поле на этом затворе, можно управлять критическим током перехода. Такие устройства называют джозефсоновскими полевыми транзисторами (JoFET). Их можно объединять для создания сложных сверхпроводящих схем.

Инновации S-Transistors

Хотя джозефсоновские транзисторы известны с 1980-х годов, финские исследователи смогли наладить их промышленное производство. Они изготавливают транзисторы на 150-мм кремниевых пластинах.

Технологический процесс включает:

• Нанесение графенового канала на пластину.
• Формирование трех электродов из алюминиевого сверхпроводника. Два из них образуют джозефсоновский переход с графеном.
• Третий электрод (затвор) позволяет регулировать критический ток или переключать сверхпроводимость.

Графен сам по себе не является сверхпроводником, но в определенных условиях электроды могут передавать ему свои сверхпроводящие свойства. Исследователи долго работали над идеальной геометрией, материалами и конструкцией, чтобы достичь этих условий. Важно отметить, что сверхпроводники требуют очень низких температур для работы.

Источник: Время электроники