Поскольку размер электронных устройств постоянно уменьшается, традиционные способы их изготовления и контроля свойств становятся неприменимы. Да и сами электронные устройства постепенно перестают быть тем, к чему мы привыкли: это уже далеко не p-n переходы полупроводника, а, как в последнее время стало модным, нанотрубки или фуллерены. Поэтому способы механического и/или химического контроля объектов размером в несколько нанометров перестали носить исключительно академический интерес, попав в фокус внимания полупроводниковой отрасли. Помимо, на первый взгляд, искусственных способов механического взаимодействия (используя градиенты электромагнитного поля или оптическое давление), в последние годы большой интерес вызывают исследования и попытки воссоздать естественные механизмы, подобные тем, что наблюдаются в природе (так называемый биомиметический подход). Речь идет об использовании ДНК в корыстных целях полупроводниковой промышленности.
Так, исследователи из израильского института Technion-Israel Institute of Technology (упоминавшегося в наших новостях в связи с тем, что его сотрудники продемонстрировали уязвимость стандарта GSM) сообщают об успешном применении ДНК для созданий полевого транзистора на базе углеродных нанотрубок. В данном случае ДНК играет роль молекулярного пинцета, манипуляции с которым осуществляются при помощи замещения соответствующих генов. Меняя относительное расположение генов (групп аминокислот), образующих связи друг с другом, можно запрограммировать конфигурацию ДНК при помещении ее в водный раствор (поскольку с одной стороны молекулы находятся гидрофильные группы, с другой – гидрофобные, молекула в воде сворачивается в своеобразный клубок).
А если использовать вспомогательные молекулы ДНК, содержащие лишь одну спираль с присоединенной нанонтрубкой, то модернизируя последовательность генов в том месте, где необходимо поместить нанотрубку, можно соединять их с заданным расстоянием и конфигурацией. Таким образом получился своего рода процесс сборки полевого транзистора на молекулярном уровне, в котором можно запрограммировать относительное положение нескольких нанотрубок, играющих роль затвора и истока/стока.
Всего ученые провели 45 экспериментов, из которых в 14 получились устройства, аналогичные полевым транзисторам с полным или частичным запиранием затвора. В 10 случаях транзисторных свойств наблюдать не удалось, что ученые объясняют как хорошими проводящими свойствами получившихся нанотрубок (списав их на издержки технологии изготовления нанотрубок, не всегда получающихся полупроводящими).
Впрочем, даже в таком виде у технологии наносборки есть будущее – ведь процент выхода годных чипов больше половины :). А там, глядишь, и до интеграции получающихся полевых транзисторов в микросхемы тоже недалеко – лет двадцать-тридцать.