Современная электроника №5/2023

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 14 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 5 / 2023 стве роль « тела » транзистора играет молекула окислительно - восстанови - тельного кластера , а в качестве носи - телей заряда выступают атомы . Нужно также подчеркнуть , что тех - нически сложно изготавливать в мас - совом количестве абсолютно одинако - вые туннельные переходы атомарного размера , размещённые на квантовых точках с диаметром несколько нано - метров . Рассмотренные выше мето - ды изготовления SET пригодны для мелких партий RT-SET- транзисторов , предназначенных для уникального научного и медицинского оборудова - ния . Но технологий и методов , пригод - ных для реального массового произ - водства , сейчас нет . Что касается проблемы интерфейсов SET- транзисторов , с помощью кото - рых вводятся управляющие сигналы и выводятся текущие параметры , то в этой части исследования ведутся по нескольким направлениям . Например , определённые успехи достигнуты в разработках бескон - тактных систем вывода информа - ции SET- транзисторов , аналогич - ных тем , которые используются в универсальных квантовых ком - пьютерах . Например , используют - ся детекторы электростатических и магнитных полей [43]. Оригинальное решение пробле - мы интерфейсов SET- транзисторов может быть найдено при использо - вании уникальных люминесцентных свойств квантовых точек . Так , в рабо - те [44] в конструкции SET- транзистора нанопроволока с квантовыми точ - ками на основе InAs/InAsP исполь - зовалась как в качестве ООТ , так и в качестве чувствительного элемента излучения субмиллиметрового диа - пазона (0,6 ТГц ). Туннельные перехо - ды SET- транзистора , размещённые на этой проволоке , срабатывали за счёт фототермоэлектрического эффекта (photothermoelectric – PTE), который проявлялся при поглощении терагер - цевого излучения ( рис . 10). Эти экс - перименты показали , что если адап - тировать энергию локализованных электронов в нужном частотном диа - пазоне , то квантовыми транзистора - ми можно будет управлять с помощью внешнего слабого излучения . Примеры практического использования SET- транзисторов В настоящее время теория и техно - логии изготовления SET- транзисторов развиты настолько , что позволяют выпускать небольшие партии , предна - значенные для использования в при - борах и оборудовании для научного , медицинского и метрологического применения . Технологий , предназначенных для массового производства SET- транзисторов , позволяющих выпускать конкурентоспособную по цене и каче - ству продукцию , сравнимую с класси - ческими электронными компонента - ми , пока ещё не существует . Поэтому основное применение одно - электронные транзисторы нашли в перечисленных выше областях . Быстрое изменение проводимости делает одноэлектронный транзистор идеальным устройством для высоко - точной электрометрии . В этом типе изделий SET имеет два электрода затвора , а напряжение смещения под - держивается близким к напряжению кулоновской блокады , чтобы повысить чувствительность тока к изменениям напряжения затвора [46]. Программируемые изменения напря - жения на затворе SET- транзистора , вызывающие повторяющиеся эффек - ты кулоновской блокады , дают воз - можность модулировать ток , протека - ющий через область исток – сток . Такой подход стал отправной точкой для соз - дания нового класса логических схем , использующих принцип управления с помощью единичных электронов . Например , одноэлектронные логиче - ские элементы на базе бинарных диа - грамм (binary decision diagram – BDD), состоящие из нескольких джозефсонов - ских переходов , могут быть использова - ны в качестве одноэлектронных пере - ключателей одного направления [47]. Попеременное прохождение через SET- транзистор тока , кратного коли - честву электронов , может быть исполь - зовано в качестве идеального эталона постоянного тока . Фазовая синхрони - зация может обеспечивать передачу определённого числа электронов за период внешнего радиочастотного сигнала [48]. Широкое применение одноэлек - тронные транзисторы нашли в раз - личных приложениях квантовых ком - пьютеров . Несмотря на то что кремниевые спиновые кубиты считаются крайне перспективными в качестве масшта - бируемой платформы кубитов для отказоустойчивых квантовых вычис - лений , до конца не решённой остаёт - ся проблема быстрого считывания с высокой точностью зарядовых и спино - вых состояний . Устройства считывания должны точно срабатывать за периоды , которые меньше времени жизни коге - рентной квантовой системы . Радиочастотные методы позволяют быстро считывать состояния спиновых кубитов GaAs. Однако большие ёмко - сти между накопительными вентиля - ми и низкая двухмерная подвижность электронного газа вносят значитель - ные ошибки в результаты измерений , ТГц ВЫКЛ 0,6 ТГц ТГц ВКЛ мВ мВ Рис . 10. Туннельные переходы SET- транзистора со встроенной нанопроволокой с QD на основе InAs/InAsP срабатывают при поглощении терагерцевого излучения [45]