24.12.2009 | 13:09

Транзистор из молекулы

Ученым удалось создать транзистор - элемент электрической цепи, являющийся основой всей современной вычислительной техники - состоящий из одной органической молекулы, что показывает принципиальную возможность создания таких сверхминиатюрных устройств с заданными параметрами на основании теоретических представлений о строении молекул, сообщается в статье исследователей, опубликованной в сегодняшнем выпуске журнала Nature.

Авторами разработки стала группа ученых из США и Южной Кореи под руководством Марка Рида (Mark Reed) из Йельского университета и Такхи Ли из Университета Кванджу (Takhee Lee). Их одномолекулярный транзистор представляет собой молекулу бензола, помещенную между двумя золотыми контактами, соединенную с ними специальными функциональными группами, содержащими атомы серы. Эта конструкция покоится на основании из алюминия, служащего управляющим электродом.

Несмотря на то, что подобные молекулярные полевые транзисторы демонстрировались учеными и ранее, авторам новой публикации, в отличие от своих коллег, удалось впервые показать изменения в энергетическом состоянии молекулы бензола при приложении к ней электрического поля, которые и приводят к изменению силы тока через устройство.

У ученых ушло около 10 лет на разработку технологии создания и изучения таких одномолекулярных транзисторов, так как это требует формирования золотых контактов, находящихся друг от друга всего в несколько нанометрах, а также усовершенствования современных методов спектроскопического анализа для выявления изменений, происходящих с одиночной органической молекулой под воздействием электрического поля.

"Этот процесс напоминает вкатывание мяча в гору, где мяч отражает текущий через молекулу электрический ток, а высота холма отражает то или иное энергетическое состояние молекулы. Грубо говоря, мы научились управлять высотой этого холма на примере одной-единственной молекулы", - сказал Рид, слова которого приводит пресс-служба Йельского университета.

"Наша работа, тем не менее, не позволяет нам начать создавать молекулярные электрические схемы и микропроцессоры нового поколения - нас от этих возможностей отделяют еще десятки лет технического прогресса, однако нам удалось разрешить проблему, волновавшую ученых в течение десятилетия, и доказать, что одна-единственная молекула может функционировать как транзистор", - подытожил ученый.