Новый молекулярный транзистор может управлять каждым электроном

2

Ученым из Германии, Японии и США удалось создать крошечный надежный транзистор, собранный из одной молекулы и десятка дополнительных атомов. Транзистор работает, как сообщается, так точно, что может контролировать поток одиночных электронов. Подобное изобретение позволяет проложить путь для следующего поколения наноматериалов и для миниатюрной электроники.

Для современной мощной электроники очень важно, чтобы транзисторы были все меньше и меньше, чтобы создавать все более миниатюрные устройства. Но у транзисторов на основе кремния есть предел по сокращению габаритов. Один атом кремния составляет около половины нанометра в диаметре. Это означает, что в нынешнем поколении электроники клеммы переключателя разделены только около 30 атомами. После того как это количество упадет до однозначных цифр, эти транзисторы выйдут из строя, так как квантовая механика накладывает свои ограничения. Так что следующему этапу технологий просто необходим однопотоковый транзистор размером с молекулу.

Ученый Стефан Фольч (Stephan Fölsch) и команда построили свой транзистор, используя высокостабильный сканирующий туннельный микроскоп (СТМ). Устройство было собрано путем перестройки кристалла арсенида индия и размещения 12 атомов индия, сложенных в гексагональную форму на вершине и с молекулой фталоцианина в середине.

Как объясняют исследователи, центральная молекула слабо связана с поверхностью кристалла под ним. Это означает, что, когда наконечник микроскопа очень близко к молекуле и создает напряжение, одиночные электроны могут туннелировать между поверхностью кристалла и наконечником микроскопа. Положительно заряженные атомы взаимодействуют вокруг молекулы как затвор транзистора, регулируя поток электрона, что и обеспечивает функционирование надежного молекулярного транзистора.

Ozon.ru

Оставить комментарий