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Elektronenpumpe: Silizium statt Aluminium?

Einem Forscherteam des Inac [1] und des Leti [2] ist ein entscheidender Schritt bei der Entwicklung einer Elektronen-Pumpe in Standard-CMOS-Technologie [3] gelungen. Das Gerät besteht aus hintereinander angeordneten Einzel-Elektronen-Transistoren, funktioniert bei Temperaturen von 1K und liefert Strom, der sich proportional zur Frequenz bis 400 MHz verhält.


Zum Vergleich sind die aktuellen Aluminium-Pumpen auf 50 MHz begrenzt und erfordern eine Kühlung auf Temperaturen um 50 mK. Mit diesem neuen Gerät lassen sich in der Messtechnik die elektrischen Einheiten über grundlegende Konstanten definieren, in diesem Fall über die Ladung des Elektrons.

Es wurden bereits mehrere Proben zur Auswertung an das Nationale Versuchslabor geschickt. Mit dem Ziel einer möglichen Zusammenarbeit haben sich bereits jetzt zwei europäische metrologische Institute an das Team des CEA gewandt – ohne erst die Testergebnisse abzuwarten.

[1] INAC – Institut für Nanowissenschaften und Kryotechnik
[2] Léti – Labor für Elektronik bei der Behörde für Atomenergie und alternative Energien
[3] CMOS – Complementary Metal Oxide Semiconductor (komplementärer Metall-Oxid-Halbleiter). Unter CMOS-Technologie versteht man sowohl den verwendeten Halbleiterprozess, der zur Realisierung von integrierten digitalen sowie analogen Schaltungen verwendet wird, als auch eine Logikfamilie. Die CMOS-Technologie stellt heutzutage die meistgenutzte Logikfamilie dar und wird hauptsächlich für integrierte Schaltkreise verwendet.

Weitere Informationen: Internetseite des CEA Léti: http://www.leti.fr/en

Quelle:
“Pompe à électrons : le silicium plutôt que l’aluminium ?”, Pressemitteilung des Labors für Elektronik der Behörde für Atomenergie und alternative Energien (CEA-Leti) – 31.05.2011 – http://le-fil-science.cea.fr/index.php/pompe-a-electrons-le-silicium-plutot-que-l-aluminium

Redakteur: Charles Collet, charles.collet@diplomatie.gouv.fr