(Phys.org) -- Ingenieurs van verschillende onderzoeksorganisaties die in Japan samenwerken, hebben een werkend prototype van een Mott-transistor ontwikkeld, een mogelijk alternatief voor de standaard op silicium gebaseerde veldeffecttransistor (FET). Het prototype, zoals het team beschrijft in hun paper gepubliceerd in het tijdschrift Natuur , een nieuw soort materiaal gebruikt, een Mott-isolator genoemd die verandert van een weerstand in een metaal wanneer een elektrische lading wordt geïntroduceerd.

Moderne elektronica is gebaseerd op FET's die over het algemeen zijn samengesteld als een sandwich met drie lagen; het oppervlak van de bovenste laag dient als halfgeleider voor de elektrische lading die door de middelste laag wordt gestuurd, terwijl de onderste laag als basis dient. In deze opstelling, spanning die door een kanaal wordt gestuurd, verhoogt de geleidbaarheid van het halfgeleidende materiaal, waardoor de elektriciteit tussen een bron en een afvoer kan bewegen. Het netto resultaat is een apparaat dat als poort of als schakelaar kan werken. Maar omdat het schakelmechanisme beperkt is tot alleen het oppervlak van het halfgeleidende materiaal, onderzoekers zijn op zoek geweest naar een materiaal dat hetzelfde kan doen in zijn hele lichaam, waardoor meer elektronen tegelijkertijd kunnen bewegen. Dit nieuwe team van onderzoekers denkt dat ze het misschien hebben gevonden.

In hun laboratorium, de onderzoekers bedekten een stuk vanadiumdioxide, een bekende Mott-isolator, met een klein beetje ionische vloeistof en vervolgens een enkele volt elektriciteit aangebracht. Die minuscule schok zorgde ervoor dat niet alleen het oppervlak van het materiaal veranderde van een isolator in een geleider, maar het hele stuk. Dat is wat Mott-isolatoren doen, maar tot nu toe, niemand had kunnen bedenken hoe het op een gecontroleerde manier tot stand kon komen in een transistor.

Helaas, niemand begrijpt echt hoe of waarom Mott-isolatoren veranderen van isolatoren in geleiders zoals ze doen en het gebruik van een ionische vloeistof om het proces te ondersteunen zou niet praktisch zijn in een commerciële transistor, wat betekent dat we dergelijke transistors niet snel zullen zien geïntroduceerd in producten die te koop zijn. Er moet nog veel meer onderzoek worden gedaan, maar het nieuws dat er een prototype is ontwikkeld, laat zien dat in bepaalde omstandigheden, Mott-isolatoren kunnen worden gemaakt om te werken in een transistor en als er andere manieren kunnen worden gemaakt om het te laten werken, er zouden nieuwe spanningsafstembare transistors kunnen worden gemaakt of misschien zou de transmissie op afstand van elektrische apparaten kunnen worden ontwikkeld.

© 2012 Fys.org