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原子1個のトランジスタ 米豪のチーム成功、世界最小

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コメント
技術
引用元:朝日新聞


 原子1個だけでできているという世界最小のトランジスタの製作にオーストラリアと米国などのチームが成功し、19日付の専門誌ネイチャー・ナノテクノロジー電子版で発表した。



 チームは、原子一つひとつを移動したりできる走査型トンネル顕微鏡と呼ばれる装置などを使用。シリコンで作った台の上にリン原子1個を置き、それを挟む形で電極も作り、原子1個がトランジスタとしての特性を持つことを確認した。今回の技術は、半導体素子の究極の微細化の例。まだ基礎的なものだが、将来は、光エレクトロニクス機器や高速な量子コンピューターなどへの応用が期待されるという。
2 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 12:18:03.17 ID:pMTnOS9u
この場合の「トランジスタとしての特性」ってのは何を指すの?

3 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 12:19:46.94 ID:IuRRO9oS
>>2
「抵抗」
resistors new
by 抵抗器



4 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 12:24:14.22 ID:/9mflM0j
npnで最低原子3ついらねえか? あと電極原子一個ずつで計6個

9 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 12:33:51.52 ID:7qu9PGR/
>>4
だよな。
11 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 12:41:07.30 ID:ytUHt2Df
>>4、>>5
まだちゃんと読んでないけど、朝日の記者の勘違いではなさそうだ。

A single-atom transistor
http://www.nature.com/nnano/journal/vaop/ncurrent/full/nnano.2012.21.html
16 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 13:12:49.80 ID:YJN8N8pQ
>>11のリンク先の英文
A single-atom transistor has been made by positioning a phosphorus atom between metallic electrodes,
also made of phosphorus, on a silicon surface.

原子1個のトランジスタの構成要素は

1) 金属電極の間に置かれた燐1原子
2) びシリコンの表面に置かれた燐



5 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 12:26:13.13 ID:AwKUUg4J
電極が2個ならダイオードではないかと。
Germanium_Diode_1N60
by ダイオード



10 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 12:41:06.79 ID:ephM3mSf
要するに、電気の通過をオンオフできる「スイッチ」として働けばトランジスタ。
普通スイッチを操作するものは電流(電圧)なので、端子が3つ必要になる。


外部から電磁場を加えて操作するようなものもトランジスタ扱いでいい。
この場合なにで操作するのかは知らん。



12 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 12:45:26.52 ID:X4LEbv7K
トランジスタのボリュームってなんですか?

13 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 12:56:37.02 ID:/9mflM0j
>>12
ま、トランジスタの語源はトランス、レジスタ 変更できる抵抗、
だからボリュームっちゃボリューム。
24 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 14:37:02.44 ID:uEXbR+TV
>>13
Transfer + Resistor の造語、トランスは transformer



18 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 13:24:27.14 ID:A/BGMys5
落雷何処か、電磁波だけで暴走し出すよ。



19 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 13:25:30.13 ID:+EwT6gAe
本当は4つ足なのか?

22 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 14:29:38.41 ID:xUVdk4qb
>>5,11,19
元記事のFig.1をみればわかるけど4端子だよ。
S-Dに直行するようにダブルゲートG1-G2がある。

CropperCapture[332]Thumbnail

しかし、実際にはトランジスタがP原子1個ってわけではないよな。
基板のSiのポテンシャルをP1個だけで変化させて、トランジスタにしましたってだけで。



20 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 13:28:56.12 ID:OjEIQT/r
ドーパントを原子一個レベルで置く技術は、何年も前からいろいろ論文になっている。
問題は、本当にトランジスタとして作動したかどうかだ。
Nature本誌に載らなかったということは、ちょっと怪しいのかも知れん



21 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 14:26:49.16 ID:Ja0BoBdI
大した電流ながせないのでは。



23 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 14:33:02.46 ID:9UMUs4LZ
高校の授業でトランジスタがあったけど、教師はかならずECBをエクボと教えるのかな?

by npnバイポーラトランジスタ

25 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 14:37:48.35 ID:/9mflM0j
>>23
エミッタ コレクタ ベースを、エクボとかまでしないと覚えきれんもんかね?
27 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 14:44:39.09 ID:9UMUs4LZ
>>25
覚えなかったなw
どっちかっていうと、強電系の授業がメインだった気がする。
といっても、うちの工業高校はレベル的には最低に近かったが。
28 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 14:51:42.69 ID:2e5lL3YW
>>25
エミットという英単語が、「放出する」という意味だってのを知らないと気合で
覚えるしかなくなる。
29 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 14:56:42.58 ID:/9mflM0j
>>28
英語的な印象なら、ゲート ソース ドレインのほうがイメージしやすいかもね。
44 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 17:05:44.46 ID:BN66uKpr
>>25
言葉自体は覚えていても、足の順番を忘れる。



32 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 15:51:18.31 ID:sEq4m3Ud
基盤となってるシリコンに電圧が掛かってれば、抵抗になるという事じゃね。



33 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 15:58:27.14 ID:d7nhUb07
> シリコンで作った台の上にリン原子1個を置き、それを挟む形で電極も作り
器用な人がいるもんだなあ



37 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 16:14:31.50 ID:LHRQmDLR
もう完全に量子力学の世界だな。



38 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 16:19:35.59 ID:l/wPfAAw
なんか嘘臭い。

42 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 16:43:20.87 ID:T0mUzGGd
>>38
NASAでもそうだけど、欧米の研究者は予算(研究費)貰うために
何らかの成果を無理矢理打ち出すこと迫られるんで、色んな分野で本当か?って話が出てくる。
何割かは引いていつも読んでる。



39 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 16:19:49.30 ID:2EdbZayP
電流を増幅してこそトランジスタ。
オデオアンプでも造ってから言え。



41 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 16:22:31.55 ID:OO4IwguK
これってトランジスタ同士の距離を十分に離さないと、気が付いたら
隣のトランジスタに電子が移っていたっていうことになるよね。トンネル効果とか波動性とかで。
LSIとしての集積化はあまり見込めないのでは?

47 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 18:03:10.84 ID:KlwWkc32
>>41
配線の集積化ができない時点で、まったく意味を成さない技術ですね。
隣の原子と信号をどうやって絶縁するのか?



45 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 17:31:32.12 ID:Giz9v2TZ
確認するまで存在が不確定なトランジスタ?



46 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 17:43:53.68 ID:pccgKaGu
トランジスタがどうゆうものかが、いまいちわからん。
誰か簡単に教えてくれ。

47 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 18:03:10.84 ID:KlwWkc32
>>46
コンピュータの中での意味は情報のスイッチ、条件選択。



48 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 18:04:24.78 ID:ZqCufi8k
かつて(1995)、WIREDに掲載されたスティーブジョブスの言葉で説明すると
「もし原子ひとつに1bitの情報を蓄えることができたら、たった一粒の塩の結晶の中に、」
「世界中のメモリを合わせたよりももっと膨大な情報を詰め込むことができるんだ」

計算してみれ

49 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 18:23:44.74 ID:xUVdk4qb
>>48
計算してみた。
1mm立方の食塩の中の原子数は、4.7×10^19 (個) つまり、6エクサバイトくらい。
テラバイト×数百万個だから、95年当時じゃ無理かもしれないが現在では余裕。




50 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 19:33:26.10 ID:VcphRVdD
これ集積化して回路作るための技術じゃないよね。
狙った位置に原子を正確に打ち込めるみたいだから、いろいろ役には立ちそう。



51 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 20:08:14.78 ID:0g6IOfEE
特性表出せよ。

52 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 20:15:33.32 ID:910fz8Cr
>>51
原論文がフリーでダウンロードできるな。
電気特性はFigure3にあるけど、ソース・ドレイン電流をゲート電圧で制御できると言う意味で
トランジスタ特性なんだな。

つまりMISトランジスタと同じ特性ではないってこと。



53 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 20:19:21.02 ID:KmSExUMe
最近の人は物事を知らない。
昔の人はラジオのことをトランジスタと言ったんだよ。
だからこれはラジオだ。

60 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 20:42:37.39 ID:ZsSbB/xZ
>>53
ナイスバディのお姉さんのことをトランジスタと(ry
77 :名無しのひみつ:2012/02/22(水) 14:43:42.95 ID:7F9V+cw3
>>60
トランジスターグラマーとは小さくても高機能なトランジスタのように、
小柄でも均整の取れた体つきの女性のことである。



1955年(昭和30年)に作られた日本製トランジスタラジオ第1号TR-55(東京通信工業、現・ソニー)
の完成が呼び起こしたトランジスタラジオブームから、このような表現が生まれたとされる。
1959年(昭和34年)の流行語。



54 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 20:19:33.01 ID:910fz8Cr
Figure1に作り方が書いてあるけど、これもすごいな
1 Si表面を水素終端にする
2 狙った場所の水素原子をSTMで弾きとばす
3 PH3にさらすと水素がないSi原子にPH2がつく
4 350℃でアニールするとSi原子がP原子に置き換わる

水素原子を3個とばしてPH2付Siを3つ作ってからアニールすると
一連の化学反応が起きてSi原子1個がP原子1個に置き換わるらしい



58 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 20:34:32.57 ID:d8AtwzWf
日本が作らなきゃいけないものだよなぁこういうのは

59 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 20:36:06.36 ID:OczZoDVz
>>58
日本政府がこの研究に金を出すのかなぁ
80 :名無しのひみつ:2012/02/22(水) 21:34:04.41 ID:s748TnMr
>>58
といっても、日本でこういうのを実現したのは江崎玲於奈ぐらい?



61 :名無しのひみつ:2012/02/21(火) 20:53:22.96 ID:0b/kavRR
リンで成功したってのは、いろんな酸化数を示すことが関係あるのかね?



66 :名無しのひみつ:2012/02/22(水) 00:04:39.23 ID:pgpPyQe3
量子ノイズとか放射線にめちゃ弱そう。

69 :名無しのひみつ:2012/02/22(水) 07:22:13.41 ID:46XaVOS0
>>66
季節によって太陽風の影響で性能が変わるとかありそう。



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    この記事へのコメント

    中身◆OZ3bFThwrE
    2012年02月23日 21:38
    エクボやったなぁ 実習にテストもやった
    半導体専攻の学生
    2012年02月23日 21:54
    チャネルが単原子のユニポーラトランジスタだろな
    図にもsource,drainとgateがあるし
    名無し隊員さん
    2012年02月23日 22:03
    そのうちキルビー特許みたいな潜水艦が発掘される予感
    名無し隊員さん
    2012年02月23日 22:13
    米豪の科学者に敬意を払うコメントも欲しかったなぁ。
    基礎技術はいずれお世話になるんだろうし。
    名無し隊員さん
    2012年02月23日 22:16
    単電子トランジスタじゃないのか?
    名無し隊員さん
    2012年02月23日 22:22
    どっかの襟立てたBBAみたいな気持ち悪い※が多いなぁ
    名無し隊員さん
    2012年02月23日 22:44
    ※・・・?
    名無し隊員さん
    2012年02月23日 23:03
    ノイズに超弱そう…ちょっとした電圧の変化でエラッタ叩き出しそうだ。
    2012年02月23日 23:55
    考えてみりゃ、なにをどうしたって、これ以上小さくはできないよな。
    ついに最小の域に到達したっつーことか。すげぇ。
    名無し隊員さん
    2012年02月24日 00:11
    ※9
    更に小さい物を発見していじれるようになればあるいは・・・
    名無し隊員さん
    2012年02月24日 02:00
    これって、FETじゃないの?
    名無し隊員さん
    2012年02月24日 15:08
    工業的には素子のサイズはたしかにゲート部分の大きさで区別してるらしい
    けど、この「トランジスタ」 が単原子サイズと言われるとちょっと違和感が。
    多分現行製品よりは2桁程度小さいし、すごい技術なのは間違いないけど。

    ところでこの構造、積層できるんだろうか?
    名無し隊員さん
    2012年02月25日 00:39
    ちょっと前に原子7個かそのくらいでトランジスタが出来たと思いきやここまで来たか
    名無し隊員さん
    2012年02月25日 01:22
    中学校の技術の時間で習うんじゃないの?
    名無し隊員さん
    2012年02月25日 14:27
    >>12

    トンネル効果とか考えたら積層するのは無理なんじゃね?。