Новый вариант одноэлектронного транзистора на кобальте

ПредыдущаяСледующая
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 Г.

12:00

Ctrl
ПредыдущаяСледующая

Все новости за сегодня

Samsung покажет телевизоры micro-LED на CES 2018: Consumer Electronics Show 2018 пройдет с 9 по 12 января3

Apple запатентовала еще одно устройство со сгибающимся дисплеем: Apple действительно прорабатывает различные прототипы сгибающегося iPhone21

Безрамочный смартфон 360 N6 Pro, оснащенный SoC Snapdragon 660 и 6 ГБ ОЗУ, набрал более 110 тыс. баллов в AnTuTu: Смартфон должны представить 28 ноября

Meiigoo Note8 внешне копирует Samsung Galaxy Note8, при этом смартфон оснащен системой распознавания лиц пользователей: Смартфон получил дисплей с соотношением сторон 18:9, сдвоенную камеру и дактилоскопический датчик на задней панели2

Подводный бокс Nauticam NA-G9 предназначен для камеры Panasonic Lumix DC-G9: Бокс с каталожным номером 17715 оценен производителем в $26502

Смартфон Google Pixel 2 XL хотя бы в тестах JerryRigEverything показал себя лучше младшей модели: Смартфон Google Pixel 2 XL не трескается при попытке его согнуть7

Блок питания FSP FSP2000-A0AGPBI мощностью 2000 Вт имеет сертификат 80 Plus Platinum: Кабельная система FSP2000-A0AGPBI — полностью модульная11

Представлена системная плата Gigabyte X299 Aorus Gaming 7 Pro: Цену новинки производитель не называет9

Asus готовит ноутбук-трансформер TP370QL на платформе Snapdragon и под управлением Windows 10: Asus TP370QL получит 13-дюймовый дисплей11

997
1318

iXBT TV

  • Обзор гладильного пресса MIE Romeo II для глажения постельного белья и одежды простых форм

  • Робот-гимнаст, неудачи Microsoft, переносы Apple, электрический трактор

  • Обзор проекционного документ-сканера Doko BS16

  • Обзор материнской платы Z370 Aorus Gaming 7 под процессоры Coffee Lake

  • Обзор аккумуляторной дрели-шуруповерта Bosch GSR 12V-15 FC Professional

  • Заводские экзоскелеты, обновление Firefox, слишком умные наушники

  • Репортаж с конференции Supercomputing 2017 (SC17), день 3: стенд группы компаний РСК

  • Репортаж с конференции Supercomputing 2017 (SC17), день 2: стенд Intel

  • Репортаж с конференции Supercomputing 2017 (SC17), день 1: рейтинг Top500

  • Обзор кинотеатрального DLP-проектора LG PF1000U со встроенным ТВ-тюнером

  • Камера Panasonic G9, унитазный робот, игровой смартфон, кепка для водителей

  • Обзор портативной беспроводной колонки Sven PS-460

1212

Календарь

июнь
Пн
Вт
Ср
Чт
Пт
Сб
Вс

Рекомендуем почитать