Αυστραλοί και Αμερικανοί φυσικοί κατασκεύασαν το μικρότερο λειτουργικό τρανζίστορ στον κόσμο, που αποτελείται από ένα μόνο άτομο φωσφόρου ενσωματωμένο σε ένα κρύσταλλο πυριτίου.

Το επίτευγμα μπορεί να αποτελέσει το θεμέλιο λίθο για ένα μελλοντικό κβαντικό ηλεκτρονικό υπολογιστή και, γενικότερα, σημαίνει ότι η βασική μονάδα της ύλης, το άτομο, μπορεί να γίνει μελλοντικά η βασική μονάδα και των κομπιούτερ.

Αν και στο παρελθόν, ήδη από το 2002, έχουν δημιουργηθεί και άλλα μονο-ατομικά τρανζίστορ, οι ερευνητές των πανεπιστημίων της Νέας Νότιας Ουαλίας και του Πέρντιου, με επικεφαλής την Μισέλ Σίμονς, που δημοσίευσαν τη σχετική μελέτη στο περιοδικό νανοτεχνολογίας «Nature Nanotechnology», για πρώτη φορά πέτυχαν να δημιουργήσουν μια τόσο μικροσκοπική ηλεκτρονική συσκευή, που να δουλεύει με τόση ακρίβεια, άρα είναι δυνητικά πολύ πιο χρήσιμη από ανάλογες απόπειρες στο παρελθόν.

Το νέο νανο-τρανζίστορ έχει μέχρι και ορατά σημάδια («πύλες») χαραγμένα στην επιφάνειά του, έτσι ώστε οι μηχανικοί να μπορούν να συνδέουν σε αυτό μεταλλικές επαφές και να εφαρμόζουν την αναγκαία ηλεκτρική τάση.

Ο χειρισμός του ατόμου φωσφόρου, μέσω λιθογραφικής διαδικασίας, έγινε με υπερεξελιγμένο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σε θάλαμο κενού. Το μονο-ατομικό τρανζίστορ, που χρειάζεται περαιτέρω βελτίωση, λειτουργεί όμως σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες (κάτω του ενός βαθμού Κέλβιν), άρα η μαζική παραγωγή του είναι δύσκολη προς το παρόν.

Τα τρανζίστορ, που ως καλοί αγωγοί ρυθμίζουν τη ροή του ηλεκτρικού ρεύματος, αποτελούν τις βάσεις των «τσιπ» εδώ και πάνω από 50 χρόνια. Ο συνδυασμός των τρανζίστορ σε ένα «τσιπάκι» παράγει λογικά κυκλώματα που εκτελούν υπολογισμούς. Το ζητούμενο για τις εταιρίες παραγωγής επεξεργαστών είναι να χωρέσουν όσα περισσότερα τρανζίστορ σε ένα «τσιπ» για να αυξήσουν την υπολογιστική ισχύ του τελευταίου.

Σήμερα, η μικρότερη δυνατή κλίμακα κατασκευής τρανζίστορ, που έχει καταστεί εφικτή από την αμερικανική Intel, είναι μέχρι τα 22 νανόμετρα (δισεκατομμυριοστά του μέτρου), δηλαδή λιγότερα από 100 άτομα σε διάμετρο. Ο λεγόμενος «νόμος του Μουρ» υπολογίζει ότι κάθε 18 μήνες περίπου μικραίνουν κι άλλο οι διαστάσεις των εξαρτημάτων στην «καρδιά» ενός υπολογιστή, έτσι ώστε διπλάσια τρανζίστορ να χωράνε στον ίδιο «τσιπάκι», με την ανάλογη αύξηση της ταχύτητας επεξεργασίας δεδομένων.

Αν όντως ο «νόμος» αυτός συνεχίζει να ισχύει, το νέο επίτευγμα δείχνει ότι έως το 2020 τα χρησιμοποιούμενα τρανζίστορ στους ηλεκτρονικούς υπολογιστές θα έχουν πλέον συρρικνωθεί σε μέγεθος ατόμου.

Πηγή: ΑΠΕ-ΜΠΕ