該裝置是製造下一代低功耗、高密度超大規模集成電路理想的基本器件，具有極為廣泛的應用價值。相關論文發表在最新一期《自然·納米技術》雜誌上。
單電子電晶體是用一個或幾個電子就能記錄信號的電晶體，其尺度都處於納米級別。隨著集成電路技術的發展，電子元件的尺寸越來越小，由單電子電晶體組成的電路日益受到研究人員的青睞，其高靈敏度的特性和獨特的電氣性能使其成為未來隨機存儲器和高速處理器製造材料的有力競爭者。
據研究人員介紹，這種新型單電子電晶體的核心組件是一個直徑只有1.5納米的庫倫島，另外還有一兩個電子負責對信號進行記錄。負責該項研究的匹茲堡大學文理學院物理學和天文學教授傑裡米·利維稱，該電晶體未來可用於研製具有超密存儲功能的量子處理器。這種處理器將能輕鬆應對那些讓目前全世界所有的計算機同時工作數年也計算不完的複雜問題。同時因其中央的庫倫島可以被當作人工原子，該電晶體還可用來製造自然界原本並不存在的新型超導材料。
利維和其同事將這種超小型單電子電晶體命名為「SketchSET」。原因在於這項技術受到了一種名為蝕刻素描畫板（Etch A Sketch）的啟發，這種電晶體的製造原理也與其類似。在實驗中，通過原子力顯微鏡，研究人員用一種極為尖銳的電導探針就能在鈦酸鍶晶體界面上用1.2納米厚的一層鋁酸鑭「蝕刻」出所需的電晶體。
據介紹，SketchSET是第一個完全由氧化物製成的單電子電晶體，並且其庫倫島內能容納兩個電子。經過庫倫島的電子數量可以是0、1或2，而不同數量的電子將決定其具有怎樣的導電性能。
利維表示，這種單電子電晶體對電荷極為敏感，且所使用的氧化物材料具有鐵電效應，該電晶體還可製成固態存儲器，即便沒有外部電源，該電晶體存儲器也不會丟失此前存儲的信息。此外，這種電晶體對壓力變化也極為敏感，根據這一特性可用其來製成納米尺度的高靈敏度壓力傳感設備。
1959年一個晶片上只能放一個電晶體，今天家用計算機微處理器上的電晶體數量已達11.7億，是半導體材料支撐起了電子計算機時代。下一代計算機如何發展？無論是基於單電子電晶體的量子計算機，還是基於蛋白質技術的生物計算機，我們還是要從新材料上找答案。當前已經有多種單電子電晶體研製出來，也許這些方案將來都派不上用場，然而每次實驗都會向成功邁進一步，最後開啟計算機新時代的新材料一定會在這些實驗中脫穎而出。