Elettronica quantistica, germanio puro legato all’alluminio per innovativa nanostruttura

Credito: Università della Tecnologia di Vienna

Una nuova nanostruttura che potrebbe rappresentare a ” la chiave dell’elettronica quantistica”, come definito in un comunicato emesso dall’ Università della Tecnologia di Vienna, è stato messo a punto da un team di ricercatori dell’istituto viennese.
Come riferito nello stesso comunicato, i ricercatori hanno usato un processo di produzione speciale in cui il germanio puro viene legato all’alluminio per ottenere “interfacce atomicamente nitide”.

Eterostruttura monolitica metallo-semiconduttore-metallo

L’obiettivo della nanostruttura è sfruttare una “eterostruttura monolitica metallo-semiconduttore-metallo”. Si tratta di effetti unici che si realizzano in particolare con le temperature più basse. In queste condizioni, e con la struttura descritta sopra, l’alluminio comincia a diventare un superconduttore e la proprietà semiconduttrice viene trasferita anche all’adiacente strato del germanio. Le proprietà dei due strati possono poi essere manipolate tramite campi elettrici.
Un dispositivo del genere si rivelerebbe utile nel settore della tecnologia quantistica, in particolare per l’elaborazione dei bit quantistici e dunque per l’informatica quantistica.

Possono essere usate modalità di fabbricazione di semiconduttori già consolidate

Uno dei vantaggi principali legati a questa tecnica di produzione sta nel fatto che possono essere usate modalità di fabbricazione di semiconduttori già consolidate e mature.
Masiar Sistani, ricercatore dell’Istituto per l’elettronica a stato solido dell’istituto viennese, spiega che il germanio, per essere sfruttato davvero nella tecnologia dei semiconduttori su scala nanometrica, deve poter disporre di contatti elettrici di alta qualità. Anche le impurità più piccole, infatti, possono rappresentare un problema proprio nei punti di contatto. Proprio per questo il nuovo metodo sviluppato dagli scienziati consente un livello di contatto a ” affidabile e riproducibile”, come spiega lo stesso Sistani.

Notevole manipolabilità dei campi elettrici

La notevole manipolabilità dei campi elettrici che si può ottenere con una struttura del genere si adatterebbe, infatti, alla microelettronica già consolidata, una caratteristica che va anche al di là dell’utilizzo nel campo delle tecnologie quantistiche. Si potrebbero produrre dispositivi innovativi sotto il profilo del risparmio energetico.

Note e approfondimenti

Al–Ge–Al Nanowire Heterostructure: From Single‐Hole Quantum Dot to Josephson Effect – Delaforce – 2021 – Advanced Materials – Wiley Online Library (IA) (DOI: 10.1002/adma.202101989)

Articoli correlati

Condividi questo articolo

Data articolo