То, что на базе нанотрубок уже научились создавать высокоэффективные транзисторы, уже не новость. Однако, нанотрубки изначально были созданы отнюдь не как основа для элементной базы будущих радиоэлектронных устройств, но это их неожиданное свойство может сослужить неплохую службу ученым, придумавшим на основе нанотрубочного транзисторы высокочувствительный химический сенсор.
Устройство, созданное коллективом Колина Накколлса (Colin Nuckolls) из Колумбийского университета в сотрудничестве с Национальной Лабораторией Брукхэйвена (Brookhaven National Laboratory), состоит из нескольких молекул углеводорода, расположенных в разрезе одностенной углеродной нанотрубки, являющейся, в свою очередь, частью нанотранзистора. Здесь для определения присутствия химических веществ используется тот факт, что электрическая проводимость расположенных в зазоре углеводородов зависит от присутствия поблизости других соединений, что, в свою очередь, может быть использовано для модуляции протекающего через нанотранзистор электрического тока.
Устройство выполнено на кремниевой подложке, на которой методом напыления выращиваются углеродные нанотрубки. Затем с помощью литографического инструмента приблизительно в середине нанотрубки делается разрез толщиной от двух до шести нанометров. На концах нанотрубки (или нанотрубок) напылены металлические электроды, служащие истоком и стоком полевого транзистора, а роль затвора выполняет кремниевая поверхность.
Затем, используя свойство «самосборки», в зазоре был создан монослой (толщиной в одну молекулу) полициклических ароматических углеводородов, выстроившихся в линию, соединяющую разорванные концы нанотрубки.
Оставалось только выбрать оптимальный рабочий режим: такую величину протекающего через транзистор тока, чтобы его изменение было максимальным. Было показано, что в присутствии молекул-доноров TCNQ (тетрацианохинодиметана, tetracyanoquinodimethane) величина тока увеличивается на порядок. Соответственно, в присутствии молекул-акцепторов возможно снижение тока через транзистор.