I transistor al silicio a singolo elettrone/foro (SET/SHT) e i risonatori nanoelettromeccanici ad altissima frequenza mostrano un grande potenziale nel calcolo quantistico, rilevamento e molte altre aree.

Recentemente, un gruppo guidato dal Prof. Guo Guoping dell'Università della Scienza e della Tecnologia della Cina dell'Accademia Cinese delle Scienze, collaborando con il gruppo del Prof. Zhang Zhen dell'Università di Uppsala, Svezia, progettato e fabbricato dispositivi SHT sospesi compatibili con CMOS che funzionavano come risonatori nanoelettromeccanici ad altissima frequenza. L'opera è stata pubblicata in Materiale avanzato .

I ricercatori hanno sviluppato i dispositivi utilizzando la tecnologia di fabbricazione standard di semiconduttori a ossido di metallo complementare (CMOS), che è conveniente per l'integrazione su larga scala. Le caratteristiche di trasporto del diamante di Coulomb osservate hanno confermato la formazione di SHT.

Quando sospeso, l'SHT può anche funzionare come risonatore nanoelettromeccanico ad altissima frequenza, dimostrando ottime proprietà meccaniche. A bassissima temperatura e sotto vuoto spinto, il dispositivo ha mostrato un comportamento di tunneling a foro singolo e una risonanza meccanica a un valore record di 3 GHz.

Queste proprietà saranno utili per esplorare le interazioni tra vibrazioni meccaniche e portatori di carica, e studiando potenziali effetti quantistici.

Oltretutto, i ricercatori hanno scoperto che la lettura elettrica della risonanza meccanica si basava principalmente sull'effetto piezoresistivo, ed era fortemente correlato al tunneling a foro singolo. Nel regime SHT, il fattore di gauge piezoresistivo era un ordine di grandezza maggiore di quello di altre potenze di azionamento diverse. Questa proprietà può essere applicata per studiare l'effetto piezoresistivo del silicio in nanoscala e per la progettazione di dispositivi di rilevamento meccanico più innovativi.