Новый вариант одноэлектронного транзистора на кобальте

1174

Группа исследователей в Корнелльском университете утверждает, что смогла продемонстрировать поведение одного атома кобальта, схожее с ключевым режимом работы транзистора. Таким образом, говорят ученые, возможно создание логических транзисторных схем, в которых размер элемента будет порядка 1,3 нанометра.

В эксперименте атом кобальта был помещен внутрь органической алкильной цепочки, которая, в свою очередь, соединялась с проводником из золота. При пропускании тока через проводник ученые сообщают о наблюдении серий изменения уровня напряжения, что, по их мнению, объясняется "транзисторным" поведением атомов кобальта.

Как сообщает профессор Пол Мак’Юэн (Paul McEuen), возглавляющий группу ученых в Корнелльском Университете, атомы кобальта были выбраны потому, что обладают двумя хорошо различимыми электрическими методами состояниями. Переход из одного состояния в другой осуществляется под действием внешних сил, а попросту говоря, присоединением или отдачей электрона.

Чтобы получить подобную наноструктуру, вокруг атомов кобальта химическими методами создается октаэдрическая оболочка (роль которой играет углеродно-водородная алкильная цепочка) и еще две цепочки из пиридина (производного от бензола вещества), которые служат в качестве контактов. На конце пиридиновой цепочки находятся пары атомов серы и водорода, формирующие сильную связь с золотом.

Остается только дивиться тому, как ученым удалось собрать такую конструкцию. Для этого, говорит Мак’Юэн, использовался метод химической "самосборки" на кремниевом субстрате. Чип был создан выращиванием 30-нм слоя двуокиси кремния на допированном кремниевом субстрате, играющем роль общей для всех ключей шины. Золотые проводники, имеющие длину 400 нм, ширину 200 нм и толщину 15 нм, были изготовлены на поверхности чипа с помощью электронно-лучевой литографии. Далее поверхность их чистилась ацетоном, хлоридом метилена и кислородной плазмой. И, наконец, чип опускался на несколько часов в раствор, содержащий требуемые химические вещества в нужной пропорции, так, чтобы на поверхности золотых проводников образовался монослой нанотранзисторов.

Но на этом процесс не заканчивается. Далее чип охлаждается до очень низкой температуры (надо полагать, температуры кипения жидкого азота), а по проводникам пропускается ток, слегка превышающий их предельную нагрузку. В результате в чипе образуются микротрещины, около 1,2 нм в толщину, и через эти трещины органические молекулы с кобальтом в центре могут перебрасывать своеобразные мостики из своих длинных пиридиновых цепочек. Момент, когда образуются эти трещины, определяется по резкому падению тока через проводники. Здесь в пользу ученых играет то обстоятельство, что на поверхности трещин остаются кусочки нанотранзисторов (алкильные или пиридиновые цепочки, возможно, содержащие кобальт), поэтому вероятность образования новых "транзисторов" поперек трещин довольно высока.

Ну а дальше дело техники – снять вольт-амперную характеристику в зависимости от потенциала на общей шине. По утверждению Мак’Юэна, одноатомные транзисторы переключаются от одного электрона. И хотя пока что транзистором в полном смысле эту "игрушку" назвать еще нельзя, это значит, что ученым удалось создать классическими методами прибор с квантовой эффективностью, близкой к единице.

Следующим шагом, говорит Мак’Юэн, будет создание электронного ключа с применением такой молекулы, у которой два состояния будут отличаться конфигурацией. Изначально Мак’Юэн и его коллега Парк (Park), принимавший участие в разработке кобальтового ключа, работали над созданием устройств из углеродных нанотрубок. Возможно, что в следующей работе ученые используют такие же микротрещины в золотых проводниках, но вместо кобальта в них будут молекулы фуллерена С60. В 2000 году ученые уже опубликовали (журнал Nature) первые результаты исследования возможности создания одноэлектронных транзисторов на фуллеренах.

26 июня 2002

12:00

Ctrl
ПредыдущаяСледующая

Все новости за сегодня

Представлен смартфон Samsung Galaxy Note8: Прием предварительных заказов начнется 24 августа46

Microsoft Project Brainwave — искусственный интеллект в реальном времени: Высокое быстродействие обеспечено использованием FPGA 3

Массивная утечка сведений о камере Nikon D850 произошла накануне анонса: В камере используется датчик изображения типа CMOS разрешением 45,7 Мп14

Ассортимент Iogear пополнила стыковочная станция GUD3C03 с портом USB-C: Кроме того, представлено устройство для работы с картами памяти GRF3C15, тоже оснащенное портом USB-C

Представлены жесткие диски Toshiba X300 объемом до 8 ТБ: Серия HDD X300 предназначена для высокопроизводительных ПК 10

Представлен Meizu M6 Note — самый значимый бюджетный смартфон компании за последнее время: Meizu M6 Note получил сдвоенную камеру и SoC Snapdragon 6259

Владельцы БПЛА DJI Spark должны обновить прошивку до 1 сентября или их дроны больше не взлетят: Компания приняла решение об обязательном обновлении прошивки17

Илон Маск впервые показал космический скафандр SpaceX : Разработчикам было крайне сложно совместить высокую степень защиты, функциональность и внешний вид скафандра63

Смартфон HTC U11 научился записывать видео в разрешении 1080p при 60 к/с: Также обновление улучшает работу всей системы в целом и повышает безопасность пользовательских данных4

Опубликовано первое официальное изображение смартфона Samsung Galaxy Note 8 в цвете Orchid Gray: Анонс Samsung Galaxy Note 8 ожидается сегодня в 18:00 по московскому времени10

Умный дверной замок Latch C оценен в $299: Вы можете пересылать посетителям или, например, курьеру, который доставляет посылку, одноразовые виртуальные ключи21

Владельцы некоторых водонепроницаемых смартфонов Sony могут получить 50% их стоимости : Пару лет назад Sony изменила правила использования своих защищенных устройств под водой21

Названы цены смартфонов Sony Xperia XZ1 и XZ1 Compact : Анонс новых смартфонов Sony ожидается 31 августа11

Аналитик компании Rosenblatt утверждает, что в этом полугодии будет выпущено 35-40 млн смартфонов Apple iPhone 8: В текущем квартале будет собрано всего 5 млн аппаратов Apple iPhone с экранами OLED7

Новый фильтр 3M, защищающий изображение на экране от посторонних глаз, на 30% прозрачнее своего предшественника: Кроме того, он уменьшает долю синего цвета8

Смартфон Vivo V7+ получит революционную фронтальную камеру: 7 сентября компания Vivo проведет пресс-конференцию, на которой будет представлен новый смартфон Vivo V7+1

Смартфон Meiigoo S8 можно спутать с Samsung Galaxy S8: В продажу новинка поступит в сентябре3

Новая экшн-камера Xiaomi Mijia Compact Camera с поддержкой RAW и 4К оценена в $105: Камера оснащена однокристальной системой Ambarella A12S75 и датчиком изображения Sony IMX3174

Fujitsu готовит к продаже производство смартфонов; в числе возможных покупателей значится Lenovo: Первый раунд торгов может начаться уже в сентябре1

Покупатели Samsung Galaxy Note 8 получат привлекательные бонусы: Samsung Galaxy Note 8 должны представить уже сегодня в 18:00 мск6

Toshiba и Western Digital могут договориться до конца месяца: Toshiba сделала приоритетными переговоры о продаже полупроводникового производства с Western Digital 1

Подтверждено существование версий Meizu M6 Note с Helio P25 и Snapdragon 625: Анонс Meizu M6 Note состоится уже сегодня

Самоуправляемый погрузчик Seegrid GP8 Series не требует вспомогательной инфраструктуры : Машина построена на улучшенной версии платформы Seegrid Smart Platform2

Фото дня: модуль 3D-камеры смартфона Apple iPhone 8: Анонс смартфона Apple iPhone следующего поколения ожидается осенью12

Объем внешнего накопителя WD My Book Duo достигает 20 ТБ: My Book Duo — самый емкий накопитель Western Digital

Объем рынка флэш-памяти типа NAND во втором квартале 2017 года превысил 13 млрд долларов: За квартал рынок флэш-памяти типа NAND вырос на 8%

Появились первые изображения камеры Olympus OM-D E-M10 Mark III, названа цена : Производитель предложит два варианта внешнего оформления камеры: черный и серебристый11

Красногорский механический завод им. Зверева готовит к выпуску полнокадровую беззеркальную камеру: Фотоаппарат будет носить марку «Зенит» 40

Huawei выпустит новый флагманский смартфон в двух версиях: Mate 10 и Mate 10 Pro: Huawei Mate 10 получит обычный экран, а Mate 10 Pro — более вытянутый 6

1318

iXBT TV

  • Обзор изогнутого монитора Samsung C24FG70FQI с поддержкой AMD FreeSync и частоты 144 Гц

  • Электро-Maybach, топовая Nokia и действительно оригинальный смартфон

  • Обзор видеоускорителя AMD Radeon RX Vega 64

  • Обзор легкой, компактной и дешевой мясорубки Kitfort KT-2101 Carnivora

  • Обзор беззеркальной фотокамеры Fujifilm X-T20

  • Обзор кинотеатрального DLP-проектора BenQ W11000 с эмуляцией разрешения 4К

  • AMD Ryzen Threadripper 1920Х и 1950X — тестирование 12-ядерного и 16-ядерного процессоров

  • Обзор мини-ПК ECS Liva Z на базе процессора Apollo Lake

  • Самый лучший процессор, неудачи Microsoft, гибкие наушники Samsung

  • Обзор цветного МФУ Xerox VersaLink C405 для малых и средних офисов

  • Обзор умного чайника Redmond SkyKettle RK-G200S с подсветкой и нагревом воды до нужной температуры

  • Конфигурируем мини-ПК: изучаем влияние памяти и накопителя на быстродействие системы

1212

Календарь

июнь
Пн
Вт
Ср
Чт
Пт
Сб
Вс

Рекомендуем почитать