Thời đại nguyên tử mới: Chế tạo thiết bị điện tử nhỏ hơn, thân thiện với môi trường hơn

  Thời đại số đã đạt tới thành quả công nghệ nhỏ hơn, sạch hơn và tiêu thụ ít năng lượng hơn kể từ khi chiếc máy tính cá nhân đặt vừa trên một chiếc bàn thay thế cho mô hình máy tính lớn lấp đầy cả gian phòng. Tiếp đến, máy tính để bàn nhường chỗ cho các thế hệ máy tính xách tay, điện thoại thông minh và các thiết bị ngày càng siêu nhỏ mà hầu hết chúng ta có thể bỏ túi mang đi khắp nơi. Nhưng Wolkow chỉ ra rằng công nghệ thu nhỏ này chỉ có thể tiến đến đây khi sử dụng mạch tích hợp dựa trên bán dẫn truyền thống (traditional transistor-based integrated circuits). Đó là lý do ông và nhóm nghiên cứu đang hướng tới xây dựng các công nghệ hoàn toàn mới ở cấp nguyên tử. “Mục tiêu cuối cùng của chúng tôi là các thiết bị điện tử có mức năng lượng tiêu thụ cực thấp bởi đó chính là những gì thế giới cần nhất hiện nay”, Wolkow, người đứng đầu iCORE tại Trung tâm Kỹ thuật Thông tin và Truyền thông nano thuộc Khoa Khoa học phát biểu, “Mục tiêu này sẽ sớm đạt được vì chúng tôi đang đạt tới một số giới hạn cơ bản khiến quá trình nghiên cứu làm cho mọi thứ nhanh hơn, rẻ hơn, và nhỏ hơn trong 30 năm qua sớm cán đích”.

Thiết bị điện tử kích thước nguyên tử

Wolkow và nhóm của ông thuộc khoa Vật lý-Đại học Alberta và Viện Hàn lâm công nghệ nano quốc gia đang tiến hành chế tạo các công nghệ chính xác đến cấp nguyên tử ứng dụng thực tiễn trong thế giới thực. 

Họ đã có một bước đột phá trong năm 2009 khi tạo ra các chấm lượng tử nhỏ chưa từng có - một nguyên tử silic có kích thước chiều ngang nhỏ hơn một nanomet.

Các chấm lượng tử là vật chứa các electron giống như những túi đựng bóng của bàn bi-a. Những chấm này có thể được mở rộng để các electron có thể ở cả 2 túi cùng lúc, cho phép chúng tương tác và chia sẻ các electron - một cách kiểm soát làm cho chúng tương thích với mạch máy tính một cách lý tưởng. Wolkow cho biết.