P a g e 6
w w w. u s- t e c h. c o m C o nti n u e d f r o m p a g e 1 t h e
O c t o b e r 2 0 2 5
I n n o v a ti v e T r a n si s t o r s f o r Q u a n t u m C hi p s at u r e s a r e al s o b a d b e c a u s e
P u bli s h e d B y:
Mi d- A tl a n ti c T e c h P u bli c a ti o n s, I n c.
P h o e ni x vill e, P A 1 9 4 6 0
E s t a bli s h e d J a n u a r y, 1 9 8 6 U. S. T e c h W o rl d H Q
A d v e r ti si n g & E di t o ri al Offi c e s
U. S. T e c h 1 0 G a y St r e et P h o e ni x vill e, P A 1 9 4 6 0
P h o n e: F a x:
E- m ail: W e b:
( 6 1 0) 7 8 3- 6 1 0 0 ( 6 1 0) 6 2 8- 3 8 9 1
m ail @ u s-t e c h. c o m w w w. u s-t e c h. c o m
P u bli s h e r a n d P r e si d e nt: J a c o b F a t t al
Offi c e M a n a g e r: R u ri C h a n d r a
E dit o r E m e rit u s : W al t e r S al m
E dit o r: Mi c h a el S ki n n e r
A rt Di r e ct o r: Mi k e S w a v ol a
C a rt o o ni st: T e d G off C o p y ri g ht © 2 0 2 5
Mi d- Atl a nti c T e c h P u bli c ati o n s, I n c. C o nt e nt s n ot b e r e p r o d u c e d o r r e p ri nt e d i n a n y f o r m wit h o ut w ritt e n p e r mi s si o n f r o m t h e p u bli s h e r. O pi ni o n s e x p r e s s e d o n T e c h O p- E d p a g e s a n d b y o u r c ol u m- ni st s a r e t h e vi e w s of t h e p e r s o n o r p e r- s o n s a ut h o ri n g t h e m at e ri al.
c o n d u ct o r: it i s d o p e d a n d p r o- d u c e s a l o n g- r a n g e eff e ct t h at e x- t e n d s i n t o t h e s e mi c o n d u c t o r. T h e t e c h n ol o g y w a s d e v el o p e d b y T U Wi e n ( Vi e n n a), J K U Li n z a n d B e r g a k a d e mi e F r ei b e r g.
D o pi n g: C o n t a mi n a ti o n b y D e si g n
n e nt s w e r e
P r e vi o u s el e ct r o ni c c o m p o- b a s e d
o n d o p e d s e mi-
c o n d u ct o r m at e ri al s. El e m e nt s s u c h a s sili c o n o r g e r m a ni u m w e r e u s e d, a n d t h e n a s m all a m o u nt of f o r ei g n at o m s w a s a d d e d i n a
st e a d of a p u r e, r e g ul a r c r y st al, t h e
r e s ult w a s
t a r g et e d m a n n e r. a
I n- c r y st al i n w hi c h
f o r ei g n at o m s w e r e d e p o sit e d at r a n d o m l o c ati o n s. T hi s c o m pl et el y c h a n g e s
t h e el e ct r o ni c p r o p e rti e s
of t h e m at e ri al: t h e p r e s e n c e of t h e f o r ei g n at o m s, k n o w n a s ‘ d o p- i n g’, alt e r s t h e m o bilit y of el e ct ri- c all y c h a r g e d p a rti cl e s a n d t h u s t h e el e ct ri c al c o n d u cti vit y of t h e m at e ri al. T hi s p r o c e s s, w hi c h h a s b e e n c o nti n u o u sl y o pti mi z e d o v e r d e c a d e s, i s o n e of t h e c o r n e r st o n e s of m o d e r n mi c r o el e ct r o ni c s. “ H o w e v e r, wit h c o m p o n e nt s
i n t h e n a n o m e t e r r a n g e, t hi s m et h o d i s i n c r e a si n gl y r e a c hi n g i t s li mi t s, ” e x pl ai n s A n d r e a s F u c h s b e r g e r, l e a d a ut h o r of t h e n e w st u d y
f r o m t h e I n stit ut e of
S oli d St at e El e ct r o ni c s at T U Wi e n. “ T h e s m all e r t h e t r a n si s- t o r, t h e
g r e at e r t h e eff e ct of r a n-
d o m fl u ct u ati o n s i n d o pi n g. Si n c e mi c r o el e ct r o ni c s i nt e r c o n n e cti o n
i s b a s e d o n t h e of m a n y milli o n s
t o billi o n s of t r a n si s t o r s, t hi s l e a d s t o e v e r g r e at e r c h all e n g e s.” T e m p e r at u r e s e n siti vit y al-
s o b e c o m e s a p r o bl e m: el e ct r o ni c c o m p o n e nt s m u st n ot b e c o m e t o o h ot, b ut e x c e s si v el y c ol d t e m p e r-
c h a r g e c a r ri e r s c a n n o l o n g e r m o v e w ell e n o u g h. T hi s i s c riti c al i n q u a nt u m c o m p ut e r a p pli c a- ti o n s,
f o r e x a m pl e, w h e r e q u a n-
t u m bit s, w hi c h oft e n h a v e t o b e c o ol e d t o al m o st a b s ol ut e z e r o, m u st b e c o m bi n e d wit h cl a s si c al el e ct r o ni c t r a n si st o r s t o c o nt r ol a n d
r e a d t h e m, w hi c h t h e n al s o
b e c o m e v e r y c ol d. D o p e d O xi d e L a y e r “ O u r s ol uti o n t o t h e s e p r o b-
l e m s i s a n e w f o r m of d o pi n g —
k n o w n a s m o d ul ati o n a c c e pt o r d o pi n g. T hi s i n v ol v e s a dj u sti n g t h e p r o p e rti e s of t h e s e mi c o n d u c- t o r b y r e m o t e c o u pli n g, ” s a y s p r of. W alt e r W e b e r, w h o h e a d s
“ T h e s m all e r t h e t r a n si s t o r, t h e g r e a t e r t h e eff e c t of r a n d o m fl u c t u a ti o n s i n d o pi n g... ”
t h e r e s e a r c h g r o u p f o r n a n o el e c- t r o ni c c o m p o n e nt s at T U Wi e n. I n st e a d of d o pi n g t h e s e mi c o n- d u ct o r c r y st al s t h e m s el v e s, t h e o xi d e l a y e r t h at i n s ul at e s t h e s e mi c o n d u ct o r m at e ri al i s d o p e d. “ T hi s all o w s t h e o xi d e l a y e r t o i m p r o v e t h e c o n d u cti vit y of t h e s e mi c o n d u ct o r wit h o ut h a vi n g t o i n c o r p o r at e f o r ei g n at o m s i nt o t h e c r y st al
it s elf,” e x pl ai n s W e-
b e r. Si mil a r t o h o w a m a g n et c a n a ct t h r o u g h ot h e r m at e ri al s, a c h a n g e i n t h e o xi d e l a y e r c a n al- s o h a v e a r e m ot e eff e ct o n t h e s e mi c o n d u ct o r m at e ri al, e v e n
if
t hi s m at e ri al it s elf i s n ot d o p e d. E x p e ri m e nt s wit h t hi s m o d u-
l ati o n a c c e pt o r d o pi n g ( M A D) h a v e al r e a d y b e e n c o n d u ct e d i n s o- c all e d G r o u p I I I- V c o m p o u n d s e mi c o n d u ct o r s a n d i n sili c o n, t h e
r e s e a r c h g r o u p at T U Wi e n, i n c o- o p e r ati o n wit h t h e B e r g a k a d e mi e F r ei b e r g a n d J o h a n n e s K e pl e r U ni v e r sit y Li n z, i s t h e fi r st t o s u c- c e s sf ull y d e m o n st r at e t hi s eff e ct o n t h e i m p o rt a nt s e mi c o n d u ct o r sili c o n- g e r m a ni u m a n d, m o r e o v e r, t o p r o d u c e a f u n cti o n al Si G e t r a n- si st o r i n t hi s w a y. T hi s i s p a rti c ul a rl y r el e v a nt
t o i n d u st r y, a s eff o rt s a r e b ei n g m a d e t o c o nti n u o u sl y i n c r e a s e t h e G e
c o nt e nt i n t r a n si st o r s i n
o r d e r t o a c hi e v e f a st e r s wit c hi n g ti m e s a n d l o w e r p o w e r c o n s u m p- ti o n. I n q u a nt u m c hi p s, q u a n- t u m i nf o r m ati o n c o ul d al s o b e p r o c e s s e d f a st e r a n d wit h l o w e r e n e r g y l o s s e s. T h e m e a s u r e m e nt r e s ult s a r e e xt r e m el y p r o mi si n g: “ W e w e r e a bl e t o s h o w t h at M A D t e c h n ol o g y h a s o v e r 4 0 0 0
ti m e s
hi g h e r c o n d u c ti vi t y, i m p r o v e d s wit c h- o n b e h a vi o u r a n d l o w e r e n e r g y c o n s u m pti o n,” s a y s D r. M a si a r Si st a ni. “ T hi s c o ul d p a v e t h e w a y f o r
a n e w g e n e r ati o n
v e r s atil e n a n ot r a n si st o r s.” Fi t f o r Q u a n t u m C hi p s T h e n e w t e c h n ol o g y
i s al s o
p a rti c ul a rl y i nt e r e sti n g f o r q u a n- t u m c hi p s: “ T h e r el e v a n c e of q u a nt u m t e c h n ol o gi e s i s g r o w- i n g. H o w e v e r, t h e y still r e q ui r e cl a s si c al el e ct r o ni c s, f o r e x a m pl e t o
c o nt r ol
ul t r a- c ol d n e nt s,” w h e r e
o r r e a d o ut
t u m s y st e m s. T hi s m e a n s t h at c o n v e nti o n al w o r k
i n v e r y cl o s e p r o xi mit y s a y s D r Si st a ni.
c o n v e nti o n al
n ol o g y oft e n f ail s — f e r r e d
t o a s ‘f r e e zi n g o ut’ of
t r a n si st o r s h a v e q u a n t u m c o m p o- d o pi n g t e c h-
t o “ T hi s i s
t hi s i s r e- t h e
c h a r g e c a r ri e r s. O u r t e c h n ol o g y ci r c u m v e nt s t h e s e p r o bl e m s. T h e d o pi n g of t h e o xi d e l a y e r r e m ai n s eff e cti v e e v e n at e xt r e m el y l o w t e m p e r at u r e s.” W e b:
w w w.t u wi e n. a c. at ❒
T e c h- O p- E d ........................... 4 T e c h W at c h
C o n T e n T S ............................1 0
P e o pl e.................................... ...1 2 B u si n e s s B u si n e s s
N e w s...................... .1 4 Bri ef s.................... ..1 5
M a n a g e m e nt......................... ...1 6 E M S
........................................1 8
El e ctr o ni c Mf g. Pr o d s............ ..2 8 Pr o d u cti o n............................ ...4 2 P art n eri n g............................. ...4 4 Di stri b uti o n........................... ...4 6 N e w
Hi g h- T e c h
t h e q u a n- t o
of
Pr o d u ct s....................... ..8 2 E v e nt s................ ...8 8
2 0 2 6 E dit ori al C al e n d ar....... ...8 8 A d v erti s er s I n d e x................... 9 0
S p e ci al F o c u s: S M T a n d A ut o m ati o n ............. 4 8
Pr o d u ct Pr e vi e w: S M T AI/ T h e A S S E M B L Y a n d pr o d u ctr o ni c a........................ . 6 0
S e e at S M T AI, B o ot h 2 4 2 3, M d & M Mi d w e st, B o ot h 2 7 1 7 a n d pr o d u ctr o ni c a, H all A 4 B o ot h 1 1 0
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