Een transistor op basis van metaal

Onderzoekers van de University of Hamburg hebben in Science Advances gepubliceerd over een nieuw transistorconcept. In het hart ervan bevindt zich een monolaag van keurig geordende metalen nanodeeltjes, die zo klein zijn dat hun metallische eigenschappen plaatsmaken voor collectief gedrag dat sterke overeenkomsten vertoont met dat van halfgeleiders. Daar ligt echter geen bandovergang aan ten grondslag, maar de zogeheten Coulomb-overgang. Net als in een halfgeleider kan deze met een spanning worden beïnvloed, zodat stroom in en uit kan worden geschakeld.

Het concept is ontleend aan de zogenaamde single-electron transistor (set), die wat opbouw betreft sterk lijkt op de klassieke fet, maar werkt op basis van tunneleffecten. De set bestaat uit een source, drain en gate met daartussen een geïsoleerd eilandje. In sperstand zijn er geen energieniveaus beschikbaar op het eiland en kunnen vanaf de source geen elektronen via het eiland naar de drain tunnelen. In geleidende toestand zijn die energieniveaus er dankzij een gatespanning wél.