A kvantummechanika tulajdonságait használó számítógépek gyorsabban oldják meg a problémákat, mint a jelenlegi technológia. Ez érdekes, de ezzel hatalmas hátrányt kell leküzdeniük.
Nióbium-nitridet, egy szupravezető anyagot lehet hozzáadni a nitrid-félvezető szubsztrátumhoz, hogy lapos, kristályos réteget képezzenek, amint azt a japán kutatók bebizonyították, ők adhatták a megoldást. Ezzel a módszerrel egyszerű lehet olyan kvantumkubitokat előállítani, amelyek normál számítástechnikai eszközökkel használhatók.
Az Ipartudományi Intézet kutatócsoportja Tokiói Egyetem bemutatta, hogyan lehet vékony nióbium-nitrid (NbNx) filmeket növeszteni közvetlenül az alumínium-nitrid (AlN) réteg tetején. A nióbium-nitrid szupravezetővé válhat 16 fokkal az abszolút nulla feletti hőmérsékleten.
A Josephson-csomópontként ismert eszközbe helyezve felhasználható a szupravezető qubit. A kutatók megvizsgálták a hőmérséklet hatását az AlN templát szubsztrátumokon előállított NbNx vékonyrétegek kristályszerkezetére és elektromos jellemzőire. Bebizonyították, hogy a két anyag atomtávolsága eléggé kompatibilis ahhoz, hogy lapos rétegeket eredményezzen.
Első és a megfelelő szerző, Atsushi Kobayashi mondott, "Azt találtuk, hogy az alumínium-nitrid és a nióbium-nitrid közötti kis rácsos eltérés miatt erősen kristályos réteg nőhet ki a határfelületen."
„Az NbNx kristályosságát röntgendiffrakcióval jellemezték, a felületi topológiát pedig atomerőmikroszkóppal rögzítették. Ezenkívül a kémiai összetételt röntgen-fotoelektron-spektroszkópiával ellenőrizték. A csapat megmutatta, hogy az atomok elrendezése, a nitrogéntartalom és az elektromos vezetőképesség miként függ a növekedési körülményektől, különösen a hőmérséklettől.
"A két anyag szerkezeti hasonlósága megkönnyíti a szupravezetők félvezető optoelektronikai eszközökbe való integrálását."
Ezenkívül a széles sávszélességű AlN szubsztrát és az NbNx, amely egy szupravezető közötti élesen meghatározott interfész elengedhetetlen a jövő szempontjából. kvantumeszközök, mint például a Josephson csomópontok. A csak néhány nanométer vastagságú és nagy kristályosságú szupravezető rétegek egyetlen foton vagy elektron detektoraként használhatók.
Journal Reference:
- Atsushi Kobayashi et al. NbNx szupravezetők kristályfázisú szabályozott epitaxiális növekedése széles sávú AlN félvezetőkön. Speciális anyagok interfészek. DOI: 10.1002/admi.202201244
