Тонкие эксперименты показали, что даже для проводников размерами в несколько атомов работают старые добрые законы электродинамики.
|  | Взять хотя бы такое понятие, как сопротивление: в частности, оно зависит от удельного сопротивления проводника, которое определяется способностью вещества, из которого он сделан, проводить электрический ток. Но как меняется удельное сопротивление проводника, когда в него вмешиваются квантовые эффекты?
Судя по всему, никак: такую надежду дает опубликованная недавно работа австралийских исследователей из команды профессора Мишель Симмонс (Michelle Simmons). Под руководством Симмонс исследователи соорудили действительно тончайшие – атомарных размеров – проводники и изучили их поведение. Для этого на кремниевую подложку был нанесен слой из атомов водорода, в котором затем с помощью иглы сканирующего туннельного микроскопа «процарапали» бороздки шириной не более нескольких атомов. Эти бороздки заполнялись фосфором, и после нагревания, позволившего удалить остатки водорода, вся структура покрывалась новым слоем кристалла кремния. Таким путем авторы и получили микросхему, в которой свободные электроны атомов фосфора обеспечивали движение тока. При этом длина отдельных проводников варьировалась в пределах 1,5-11 нм, а самые миниатюрные имели всего один атом в диаметре и четыре в длину.
На следующем шаге ученые самым тщательным образом замерили величину сопротивления для своих проводников – и показали, что удельное сопротивление существенно не меняется даже при достижении атомарных размеров проводника. Фактически, даже на этом уровне действуют классические законы электродинамики, включая и Закон Ома, который связывает силу тока с напряжением и сопротивлением. А значит, и микросхемам будущего еще есть куда уменьшаться – возможно, даже на порядок.
Впрочем, работающий в США эксперт Суман Датта (Suman Datta) относится к таким выводам довольно скептически. Он полагает, что проделана «замечательная экспериментальная работа», однако в массовом производстве микросхем применяются другие технологии, и с помощью которых получить проводники с теми же параметрами, увы, не удастся.
|
