About / Advertise
En skog av mikroskopiska "trådar", så små att kvantfysiska effekter ger en extra skjuts åt exempelvis transistorfunktioner. En grupp forskare i Lund startar egen firma för att ta sin framställningsprocess ett steg närmre marknadsanpassning.
- Man kan göra till exempel transistorer i tråden. Den är så tunn att den har kvantelektroniska egenskaper som gör transistorerna snabbare. Så formulerar Jonas Ohlsson, vd för det nystartade företaget Qumat, sitt företags teknik när han blir ombedd att beskriva den enklast möjligt.
Tillsammans med två andra utvecklare kommer han att jobba heltid med projektet för att kunna visa upp en så kallad demonstrator under nästa år, det vill säga en produkt som inte behöver gå att sälja, men som övertygar potentiella kunder och andra om möjligheterna som ges. Till tillämpningarna för tekniken hör detektorer, och pn-övergångar såsom i till exempel transistorer.
- Vi är än i en väldigt grundläggande utvecklingsfas, säger Jonas Ohlsson. Det är labteknologi än så länge. För att översätta det till kommersiella system så krävs ofta ännu ett steg, och vi är nu i den fasen som brukar kallas "proof-of-concept". Men samtidigt är tekniken väldigt omtalad internationellt.
Det andra huvudsyftet är att anpassa trådarna för tillverkning i vanliga halvledarprocesser. Sådan anpassning skulle göra det möjligt att bygga både nanotrådar och vanlig logik tillsammans på samma krets.
Inte unika, men precisa
De elektroniskt aktiva trådarna har en tjocklek på 20-200 nanometer.
I dessa kan Lundaforskarna varva tvärsnitt av olika ämnen, och därmed skapa vad som kallas heterostrukturer. De får här en form som kan liknas vid höga, smala hamburgare där de runda påläggen varvas.
Traditionellt formas heterostrukturer istället som brunnar, så kallade kvantbrunnar, när lager av ledare och halvledare byggs på ett substrat, men genom trådformen reduceras ytan för funktionen till en punkt.
Detta är inte nytt, men vad som är unikt med den tillverkningsteknik som Qumat lutar sig mot är att den tillåter dem att varva ämnen med exakt precision, ner till enskilda atomlager. Så precist kan ingen annan göra det, enligt Jonas Ohlsson. Precisionen förbättrar de kvantfysiska egenskaperna.
Han beskriver företaget som teknikbyggande, och ser framför sig att ett antal patent kommer att sökas framöver.
- Vi utvecklar egna komponenter men vi vill också samarbeta med företag vars teknik kan dra nytta av nanotrådarnas egenskaper.
Nerifrån och upp
Tillverkningstekniken är epitaxiell, det vill säga strukturerna byggs på substratet - de mejslas inte ut såsom vid etsning. De tillverkas på substrat av så kallade III-V-material ("tre-fem"). Precis som när det gäller mikromekanik handlar det om att skapa fysiska strukturer i nanometerskala, men här är det inte de mekaniska egenskaperna som står i centrum för tillämpningarna utan de elektriska.
- Nanoteknik betraktas ju som morgondagens elektronik. Den ligger närmare "enelektroniken", där man går ifrån strömmar mot enstaka elektroner.
Forskningsgrunden för heterostrukturer lades under 1960-talet. Till dagens vanligaste tillämpningar hör heterostrukturlasrar - sådana som sitter i varje cd-spelare.
Qumat kan ses som en avknoppning från avdelningen för fasta tillståndets fysik vid Lunds tekniska högskola. Jonas Ohlsson har sin doktorstitel därifrån, och han har grundat företaget tillsammans med professorn Lars Samuelson och docenten Knut Deppert.
Alexander Kristofersson
