Скоростное шоссе, по которому машины мчатся, почти не замедляясь, — так выглядит слой сверхчистого полупроводника, где электроны пролетают огромные расстояния без единого столкновения. Учёные построили транзистор, в котором электроны бегут вдвое быстрее, чем в любом подобном приборе до сих пор.
Обычно, когда из такого материала делают электронное устройство, его неизбежно царапают, засоряют и нагревают — и дорога портится. Тут поступили иначе: все операции по созданию контактов и затворов выполнили на отдельной сапфировой пластинке, а затем перевернули её и аккуратно прижали к чистому материалу. Словно строят мост на берегу, а потом опускают его на дорогу, не тронув асфальт.
Такой трюк сохранил идеальную гладкость квантового слоя. Электроны в нём образуют двумерный газ — они движутся только в плоскости, как бильярдные шары на идеально ровном столе. Теперь, когда дорога не испорчена, физики могут ставить эксперименты, о которых раньше не могли и мечтать: например, ловить электроны в хитрые квантовые ловушки или создавать приборы, чувствительные к малейшим магнитным полям.
Подвижность 40 миллионов см²/(В·с) означает, что электрон в таком материале пролетает без столкновений расстояние в сотни микрометров — это как если бы муравей пробежал несколько километров, ни разу не споткнувшись.