Фото: Paul Scherrer Institute/Mahir Dzambegovic
Гетеросоединение нитрида галлия, который широко используется в микроэлектронике, и нитрида ниобия, который становится сверхпроводником при сильном охлаждении, позволяет использовать квантовые эффекты в полупроводниковых устройствах..
Первые полупроводниковые транзисторы были изготовлены еще в 1950-х годах, и с тех пор полупроводниковые технологии остаются основой практически всей электроники. Очередной виток их развития мог бы произойти за счет использования квантовых явлений в полупроводниковых устройствах — благодаря этому процессоры стали бы гораздо более мощными.
Особый интерес для ученых, работающих в этом направлении, представляют сверхпроводники, в которых могут происходить квантовые явления. В поисках возможных преемников полупроводниковой электроники ряд исследователей изучают гетеросоединения — структуры из материалов двух разных типов. При этом у них должны быть очень похожими кристаллические решетки, чтобы не было напряжения в зоне контакта.
Подходящими в этом отношении представляются нитрид галлия — полупроводник, который широко используется в микроэлектронике, и нитрид ниобия, материал, становящийся сверхпроводником при сильном охлаждении. Недавно ученые Корнельского университета и Института Пауля Шеррера провели эксперименты с гетеросоединением этих двух материалов и определили, что паразитное взаимодействие их электронов в зоне контакта отсутствует, а значит, квантовые эффекты в сверхпроводнике сохраняются и ими можно воспользоваться.
