컴퓨터의 고성능화는 구성부품인 트랜지스터의 전류를 얼마나 적은 전력으로 증대시킬지가 열쇠다.종래의 증폭법에서는 전력 공급이 불가결하고, 공급 전력이 발열의 원인이 되는 것이 성능 향상의 저해 요인이었다.

　통상, 물질 중의 전자는, 전위가 높은 장소로부터 낮은 장소로 이동하고, 등전위의 단자간에 전자는 흐르지 않고 전류는 발생하지 않는다.그러나 전자간의 충돌 빈도가 매우 높은 특별한 경우에는 전자가 유체처럼 행동하고 근처에 강한 흐름이 있으면 그 흐름을 따른 새로운 흐름이 발생한다.이 동작은 전자 유체라고 불리며, 지금까지는 갈륨 히드라이드(GaAs) 등의 일부 물질로 마이크로미터 이상의 큰 스케일로밖에 관측되지 않았다.

　이번에, 미세한 실리콘 내에서 발생하는 강전계를 이용함으로써, 나노미터 스케일의 트랜지스터에 있어서 전자 유체를 실현하고, 전위가 제로의 접지한 부가 단자로부터 전류를 발생시켜, 이것을 이용한 디바이스에 의한 전류 증폭 성공했다.이것은, 노즐로부터 고압으로 물이나 공기를 분출시키는 아스피레이터(제트 펌프)의 원리를 응용한 것으로, 지금까지 곤란하다고 여겨지고 있던 전류 증폭에 수반하는 발열의 억제도 가능해졌다.

　이번 실증 실험은 90나노미터 정도의 크기의 디바이스를 이용했기 때문에 8K(-265.15℃)의 저온 하에서 행해졌지만, 더욱 미세화함으로써 동작 온도의 향상을 기대할 수 있다.앞으로는 실용화를 위한 실온 동작의 실증을 목표로 하고 있다.

논문 정보:【Nature Communications】Electron aspirator using electron-electron scattering in nanoscale silicon