aguang3000 2007-08-16 15:49
首台超导体混合纳米级热晶体管
据physorg网站2007年7月25日报道，前沿冷却技术应用低温研究已经有一段时间了。芬兰科学家与一名在芬兰赫尔辛基技术学院工作的意大利研究人员共同合作制造了一个纳米级热晶体管。
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这是此类晶体管中首个使用常规金属和超导体合成的热晶体管。发表在《物理评论快报》上的题为“热晶体管：闸控电子冷却器的范例”的论文对此项研究项目的研究结果进行阐述。
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马拉亚.麦斯科是从事此项研究的一名科学家，他告诉PhysOrg网站称，热晶体管标志着又向制造更加实用的冷却设备迈出了一步。他说，“目前，这是项研究是非常基础性的，需要做更多的研究。但是此项研究的原理可以在未来得到应用，特别是太空应用。”应用还包括太空中辐射探测器的冷却，及将此类热晶体管技术用于制造成像传感器。
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这一微小的热晶体管的最大优势在于其纳米级的尺寸。麦斯科指出，“传统的冷却技术是相当好的，但是你通常需要大而重的设备。我们可以冷却，但是却需要做出大量努力，付出昂贵的代价。此类热晶体管设备可以帮助我们无需以上努力就可以获得低温。”&~ z%N&a A9o'i:G
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芬兰低温实验室的另外一项研究发现同样也是围绕晶体管设备闸门使用的。通常，传统晶体管设计电压闸门是用于控制电流的。麦斯科和他的同事发现，闸门控制同样可以影响温度。
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麦斯科说，“从原理上讲，这是非常容易的。我们把超导体通过通道连接器与一片常规金属连接在一起，你可以应用电池的两个连接电压。一个应用电压连接到闸门上，然后使我们能够控制单个电子的流动。我们进一步调整接触，以便只有热电子能够逃逸出去。结果就达到了冷却的目的。”{$P} JG'[W
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但是热晶体管却并不只在一个方向上工作。过程可能会发生转变，甚至得到的不是一个冷却效果，而可能是获得加热效果。。麦斯科说，“这非常的好，因为这实际上证明我们的理论是很好的，可以在两个方向工作。” V
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麦斯科和他的赫尔辛基技术学院同事感到非常激动，因为 他们制造了单电子设备类的晶体管。麦斯科解释到，“假如你希望增加灵敏性，你可以把晶体管做得尽可能的小。然而，当你制造一个尽可能与我们制造的一样小的设备时，一个单电子可能会在一秒不到的时间内改变能量。缩小设备可能会使此设备无法工作。这时就需要闸门的帮助了。闸门使控制电子成为可能，如此小的此类设备可以正常工作。”
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赫尔辛基技术学院研究小组设法制造此设备，以便该设备能够在绝对零度以上约十分之一度左右温度工作。麦斯科强调称，目前科学技术还是相当基础性的，这一研究发现使我们又向了解纳米级单个电子冷却技术的前景方面迈进了一步。他说，“我们希望取得进一步的研究成果。尝试获得更低的温度，对这些电子的工作原理进行研究，以便在未来对这些电子进行应用。”