Sự phát triển và chất lượng của các mạch điện siêu nhỏ là vô cùng quan trọng đối với việc chế tạo các máy tính và các thiết bị điện tử khác trong tương lai. Các vật liệu mới, bao gồm cả chất bán dẫn và kim loại, đều có các đặc tính siêu dẫn ở nhiệt độ rất thấp và có thể đóng vai trò trung tâm trong việc phát triển các thiết bị điện tử tương lai.

“Vật liệu mới của chúng tôi là kết quả ghép sợi nano bán dẫn và tiếp điểm điện tử của nó. Vì vậy, chúng tôi đã phát minh ra một phương pháp nhằm tạo ra một sự chuyển tiếp hoàn hảo giữa sợi nano và một chất siêu dẫn. Chất siêu dẫn trong trường hợp này là nhôm, một chất siêu dẫn rất tiềm năng”. Phó giáo sư Thomas Sand Jespersen, người đã có hơn 10 năm nghiên cứu tinh thể sợi nano tại Trung tâm Khoa học nano tại Viện Niels Bohr, cho biết.

Sợi nano và tiếp điểm cùng hình thành

Các sợi nano là những sợi tinh thể nano siêu mảnh được dùng để phát triển các thành phần thiết bị điện tử mới, như bóng bán dẫn và pin năng lượng mặt trời. Một trong những thách thức trong việc nghiên cứu các sợi nano là phải tạo ra được một sự chuyển tiếp tốt giữa các sợi nano này và một tiếp điểm điện với “thế giới bên ngoài”. Cho đến nay, không chỉ các nhà nghiên cứu tại Viện Niels Bohr mà tất cả các nơi trên thế giới đã “nuôi cấy” được các sợi nano và tiếp điểm một cách độc lập. Tuy nhiên, bằng phương pháp tiếp cận mới này, cả chất lượng và khả năng tái lặp của tiếp điểm này đều được cải thiện đáng kể.

“Các nguyên tử sắp xếp trong mạng tinh thể có trật tự hoàn hảo bên trong tinh thể sợi nano, không những trong bán dẫn và kim loại, mà còn trong trạng thái chuyển tiếp giữa hai thành phần rất khác nhau. Điều này có ý nghĩa rất lớn, nó không chỉ sẽ mở ra nhiều cơ hội để có thể tạo ra các bộ phận điện tử kích cỡ nano mới mà còn có nghĩa là chúng ta có thể nghiên cứu các đặc tính điện có độ chính xác cao hơn nhiều so với trước đây”, Phó giáo sư Peter Krogstru, chuyên gia nghiên cứu phát triển tiếp điểm trong phòng thí nghiệm giải thích.

Chip gắn hàng tỷ sợi nano ghép

Trong công bố trên tạp chí Nature Materials, nhóm các nhà nghiên cứu đã chứng minh được sự tiếp xúc hoàn hảo và các đặc tính của sợi nano ghép này và cũng chỉ ra rằng chúng có thể tạo ra được một loại chip có hàng tỷ sợi nano ghép kim loại-bán dẫn đồng nhất.

“Chúng tôi nghĩ rằng phương pháp tiếp cận mới này sẽ là nền tảng quan trọng trong việc tạo ra các thiết bị điện tử siêu dẫn tương lai, và đó là lý do các nghiên cứu chế tạo các sợi nano luôn được sự quan tâm của các tập đoàn điện tử lớn”, Thomas Sand Jespersen cho biết.