Silicium single-electron/hole transistors (SET's/SHT's) en superhoge frequentie nano-elektromechanische resonatoren tonen een groot potentieel in kwantumberekening, gevoel en vele andere gebieden.

Onlangs, een groep onder leiding van Prof. Guo Guoping van de Universiteit van Wetenschap en Technologie van China van de Chinese Academie van Wetenschappen, in samenwerking met de groep van prof. Zhang Zhen van de Universiteit van Uppsala, Zweden, ontwierp en vervaardigde CMOS-compatibele hangende SHT-apparaten die werkten als superhoge frequentie nano-elektromechanische resonatoren. Het werk is gepubliceerd in Geavanceerde materialen .

De onderzoekers ontwikkelden de apparaten met behulp van standaard complementaire metaal-oxide-halfgeleider (CMOS) fabricagetechnologie, wat handig is voor grootschalige integratie. De waargenomen Coulomb-diamanttransportkenmerken bevestigden de vorming van SHT.

Wanneer geschorst, de SHT kan ook werken als een superhoge frequentie nano-elektromechanische resonator, met uitstekende mechanische eigenschappen. Bij ultra-lage temperatuur en onder hoog vacuüm, het apparaat vertoonde tunnelgedrag met één gat en een mechanische resonantie op een recordhoge waarde van 3 GHz.

Deze eigenschappen zullen nuttig zijn voor het onderzoeken van de interacties tussen mechanische trillingen en ladingsdragers, en het onderzoeken van mogelijke kwantumeffecten.

Daarnaast, de onderzoekers ontdekten dat de elektrische uitlezing van de mechanische resonantie voornamelijk afhing van het piëzoresistieve effect, en was sterk gecorreleerd met tunneling met één gat. In het SHT-regime, de piëzoresistieve meetfactor was een orde van grootte groter dan die bij andere verschillende aandrijfkrachten. Deze eigenschap kan worden toegepast om het piëzoresistieve effect van silicium op nanoschaal en het ontwerp van nieuwere mechanische detectieapparaten te bestuderen.