Los transistores de silicio de un solo electrón / agujero (SET / SHT) y los resonadores nanoelectromecánicos de frecuencia súper alta muestran un gran potencial en la computación cuántica, detección y muchas otras áreas.

Recientemente, un grupo dirigido por el profesor Guo Guoping de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China de la Academia de Ciencias de China, colaborando con el grupo del Prof. Zhang Zhen de la Universidad de Uppsala, Suecia, diseñó y fabricó dispositivos SHT suspendidos compatibles con CMOS que funcionaban como resonadores nanoelectromecánicos de frecuencia súper alta. El trabajo fue publicado en Materiales avanzados .

Los investigadores desarrollaron los dispositivos utilizando tecnología de fabricación de semiconductores de óxido de metal complementario (CMOS) estándar, que es conveniente para la integración a gran escala. Las características de transporte de diamantes de Coulomb observadas confirmaron la formación de SHT.

Cuando está suspendido, el SHT también puede funcionar como un resonador nanoelectromecánico de frecuencia súper alta, demostrando excelentes propiedades mecánicas. A temperatura ultrabaja y alto vacío, el dispositivo mostró un comportamiento de túnel de un solo orificio y una resonancia mecánica a un valor récord de 3 GHz.

Estas propiedades serán útiles para explorar las interacciones entre las vibraciones mecánicas y los portadores de carga, e investigando posibles efectos cuánticos.

Además, los investigadores encontraron que la lectura eléctrica de la resonancia mecánica se basaba principalmente en el efecto piezorresistivo, y se correlacionó fuertemente con la construcción de túneles de un solo orificio. En el régimen SHT, el factor de calibre piezorresistivo era un orden de magnitud mayor que el de otras potencias de conducción diferentes. Esta propiedad se puede aplicar para estudiar el efecto piezorresistivo del silicio en el diseño de dispositivos de detección mecánica a nanoescala y más novedosos.