Главная » Новости » 2005 » 06 » 03 3 июня 2005

Транзистор из одной молекулы

Молекулярная электроника — дисциплина, изучающая возможность использования отдельных молекул в конструкции электронных схем, сделала еще один, очень важный шаг на пути к практической реализации своих идей. Доктор Роберт Волков (Robert Wolkow) и его коллеги из канадского национального института нанотехнологий и университета провинции Альберта, разработали и проверили новую концепцию молекулярного транзистора. Они продемонстрировали, что одиночный заряженный атом на поверхности кремния может управлять проводимостью близлежащей молекулы.

Миниатюризация электронных устройств, основанных на сегодняшней технологии, приближается к своему теоретическому пределу. Необходима новая концепция, которая смогла бы обойти ограничения существующего транзистора — базового элемента электронных схем. Ученые провели исследование, целью которого была оценка влияния электрического потенциала на проводимость в молекулярном масштабе. В результате удалось реализовать то, что совсем недавно было скрыто за непреодолимым, казалось бы, препятствием — установить контроль над отдельной молекулой.

В ходе работы было продемонстрировано, что отдельный атом на поверхности кремниевого кристалла может быть целенаправленно заряжен, в то время, как окружающие его атомы остаются электрически нейтральными. Молекула, помещенная рядом с заряженным атомом, испытывает его воздействие, что вызывает электрический ток по молекуле от одного полюса к другому. Ток, текущий через молекулу, может быть "включен" и "выключен" изменением состояния заряда смежного атома. Результаты эксперимента многообещающие и, как полагают, являются крупным научным достижением.

Переход на молекулярный уровень открывает потенциал для электронных устройств неслыханной степени миниатюризации и энергетической эффективности. Важным следствием малого энергопотребления является снижение выделяемого тепла. Кроме того, миниатюризация способна радикально повысить скорость работы устройств, ведь в данном случае для переключения логического элемента достаточно изменения состояния всего одной молекулы. Для сравнения — в обычном транзисторе это действие требует работы около миллиона электронов.

Волков, авторитетный специалист в нанотехнологии, отмечает, что, не смотря на то, что результаты представляют собой ключевой шаг на пути к молекулярной электронике, впереди еще очень много труда. В прототипе устройства использован кремний. Таким образом, есть точки соприкосновения существующей технологии и перспективной. Промежуточными могли бы стать гибридные молекулярно-кремниевые устройства, а в перспективе разработанная концепция может стать основой молекулярных электронных устройств. Учитывая их преимущества – высокое быстродействие, компактность и эффективность, исследования определенно стоит продолжать.

Источник: University of Alberta

Оценить новость

Не работают комментарии или голосования? Читайте как почистить куки



ВИКТОРИНА PATRIOT

Какие продукты, помимо компьютерной памяти, представлены в линейке Patriot – Viper Gaming?
июнь
Пн
Вт
Ср
Чт
Пт
Сб
Вс
2005

Нашли ошибку на сайте? Выделите текст и нажмите Shift+Enter

Код для блога бета

Выделите HTML-код в поле, скопируйте его в буфер и вставьте в свой блог.