En los dispositivos semiconductores tradicionales, el flujo de electrones se controla aplicando un campo eléctrico. Sin embargo, este enfoque está limitado por el hecho de que los electrones también se ven afectados por el movimiento térmico de los átomos del material. Esto puede hacer que los dispositivos se vuelvan ruidosos e ineficientes, especialmente a altas temperaturas.
El enfoque del equipo del NIST evita este problema utilizando una forma diferente de controlar el flujo de electrones. En lugar de aplicar un campo eléctrico, utilizan una técnica llamada "confinamiento cuántico" para crear una pequeña región aislada de material semiconductor en la que los electrones pueden moverse libremente. Esta región está rodeada por una capa de átomos que actúan como una barrera impidiendo que los electrones escapen.
Al controlar cuidadosamente las posiciones de los átomos en la capa de barrera, los investigadores pudieron ajustar con precisión la energía de un solo electrón en la región confinada. Esto les permitió crear un dispositivo que actúa como un transistor, pero sin necesidad de un campo eléctrico.
El descubrimiento del equipo del NIST podría conducir a una nueva generación de dispositivos cuánticos que sean más potentes y eficientes que los dispositivos semiconductores tradicionales. Estos dispositivos podrían usarse en una variedad de aplicaciones, como la computación cuántica, la criptografía cuántica y la detección cuántica.
Los hallazgos del equipo de investigación fueron publicados en la revista Nature Nanotechnology.
