| |
Транзистор из одной молекулы
Прошло уже 62 года с тех пор, как был создан первый в мире твердотельный транзистор. Полупроводниковые транзисторы практически полностью вытеснили вакуумные лампы из электроники, обеспечив резкое уменьшение размеров - как для бытовой техники, так и для мощных вычислительных устройств. В современных процессорах насчитывается более миллиарда самостоятельных транзисторов.
Быстрое развитие вычислительной техники пока что основывается главным образом на уменьшении размеров транзисторов, а они все приближаются к размерам атомов.
Чтобы сделать вычислительные устройства еще компактней, ученые вынуждены искать способы для создания транзисторов из отдельных молекул и атомов.
Более двадцати лет назад профессор Марк Рид (Mark Reed) из Йельского университета показал, что отдельные молекулы можно захватывать между электрическими контактами и управлять их электрическим состоянием. С этого момента началась история открытия молекулярных транзисторов - ученые подбирали подходящие молекулы, изобретали способы соединения этих молекул с другими электронными элементами, а также создавали способы размещения мельчайших транзисторов на подложках. Наконец, исследователи смогли показать в работе действующий полноценный транзистор, состоящий из одной молекулы.
 В течение декабря сразу две команды ученых смогли создать действующий одномолекулярный транзистор.
Одномолекулярный транзистор
Специалисты из Йельского университета в США и инженеры из Корейского технологического университета города Кванджу продемонстрировали рабочий прототип полнофункционального транзистора, состоящего всего из одной молекулы.
При конструировании транзистора использовались золотые электроды в качестве истока и стока; алюминиевый электрод, покрытый тонким слоем оксида алюминия, послужил затвором. Ученые показали, что молекула бензола, помещенная на золотой контакт, может вести себя в точности как кремниевый транзистор. В рамках опыта они установили, что, прикладывая напряжение к контактам, можно управлять энергетическим состоянием молекулы, и, за счет этого, удается управлять проходящим через нее током, что и составляет основную функцию транзистора.
При этом ученым удалось не только управлять молекулами, но и "видеть", что происходит внутри них. Измерения проводились по методике спектроскопии неупругого туннелирования электронов, позволяющей однозначно установить факт воздействия затворного напряжения на молекулярные орбитали.
|
