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일본전신전화(NTT)는 최근 상온에서 기능하는 것으로는 세계에서 가장 빠른 반도체소자를 개발했다고 발표했다.

이 소자는 1게이트(기본회로)를 신호가 통과하는 시간(전파지연시간)이 5.5피코초(1 피코는 1조분의 1)이다. 이는 절대온도 0도에서 동작하는 조셉슨소자의 속도에 육박하는 것이다. 또한 이 소자는 IC(집적회로)화 해도 고속성을 유지하는 바이폴라(쌍극성)구조를 가지고 있기 때문에 NTT는 이 소자를 이용한 초고속 IC개발에 전력을 기울이고 있다.

개발품은 헤테로접합 바이폴라형 트랜지스터로 갈륨비소기판 위에 분자선 단결정 박막 성장장치를 사용하여, 갈륨비소의 박막을 2층, 그위에 인듐·갈륨비소박막을 1층 형성시키고 있다. 각층은 콜렉터 베이스 에미터라고 하는 바이폴라형소자에 필요한 3개의 전극역할을 하여 전류를 흐르게 한다. 각층의 두께는 0.05미크론(1 미크론은 1백만분의1미터)으로 극히 얇아 신호가 빨리 흐르는 특징이 있다.

지금까지 실내온도에서 작동하는 반도체소자로서 가장 빨랐던 것은 NTT가 개발한 갈륨비소 EFT(전계효과트랜지스터)로 1 게이트 당 전파지연속도가 9.8피코초였다. 또한 절대온도 4도(-269℃)에서 기능하는 조셉슨소자로서는 1게이트 당 3피코초의 기록이 있지만 이번에 개발된 제품은 상온에서의 기록이라는 점에서 의미가 크다하겠다.

바이폴라구조는 종래의 EFT에 비해서 전류가 강하게 흐르기 때문에 IC화해도 성능이 떨어지지 않는 특징이 있다. 이 때문에 NTT에서는 바이폴라소자를 이용하여 조셉슨 소자에 가까운 고속성을 갖는 IC의 실현이 가능하다고 보고 이 부분의 개발에 박차를 가하고 있다.