Forskarna simulerade vad som händer med en mikrovågstransistor när den kyls till någon tiondels grad ovanför absoluta nollpunkten. Tidigare har man trott att bruset begränsades av så kallade ”heta elektroner”. Men den nya studien visar att bruset i stället begränsas av egenvärmning i transistorn.

Forskarna gjorde också experiment som utnyttjade de indiumfosfidtransistorer som kommersialiseras av Chalmersavknopparen Low Noise Factory.

Bättre förstärkare gör att mindre signaler blir detekterbara. Dagens bästa mikrovågsförstärkare används bland annat för att studera vårt universums bakgrundsstrålning och för att kommunicera med avlägsna rymdsonder. Bättre förstärkare kan också kommatt göra nytta i så kallade kvantdatorer.

Egenvärmning hänger samman med fononstrålning i transistorn vid mycket låga temperaturer. Fononer är kvantpartiklar som beskriver värmeledningsförmågan i material.

Forskningen har utförts som en del i ett internationellt forskningsutbyte mellan Chalmers och California Institute of Technology. Medförfattare är Universitetet i Salamanca och företaget Low Noise Factory i Mölndal. Studien har utförts inom Gigahertz Centrum, ett samarbete mellan Chalmers och företag i Vinnovas Vinn Excellence program.

En artikel med rubriken Phonon black-body radiation limit for heat dissipation in electronics publicerades igår i Nature Materials och kan läsas bakom en betalvägg här (länk).

KÄLLA: Chalmers