Изобретен транзистор из молекулы и дюжины ионов
Ученые из США, Японии и Германии построили транзистор, в состав которого входит одна молекула органического вещества фталоцианина, окруженная кольцом из 12 положительно заряженных ионов индия. Создать его удалось с использованием сканирующего туннельного микроскопа, а разместили транзистор на кристалле арсенида индия — вещества, обладающего свойствами полупроводника.
Специалисты отмечают, что с кристаллом-подложкой транзистор слабо связан. За счет этого при подведении к нему острия зонда микроскопа и последующей подаче заряда электроны начинают перемещаться между ним и кристаллом, а ионы выступают в роли регулятора процесса. Таким образом, достигается последовательная миграция одиночных электронов, вследствие чего транзистор работает бесперебойно.
Исследования в данном направлении велись и раньше, однако предыдущие экспериментаторы, стремившиеся создать молекулярный транзистор, не смогли добиться стабильности. Ученые, достигшие успеха, отмечают, что размер каждого из использованных ионов составляет 167 пикометров: они в 600 раз тоньше человеческого волоса и в 15 раз — нити ДНК. Ранние варианты транзисторов могли работать лишь при сверхнизкой температуре, а новый образец — при комнатной.
В ходе исследования транзистора учеными был обнаружен необычный эффект: степень заряда, передаваемого через зонд микроскопа, определяла скорость вращение молекулы фталоцианина, и это оказывало воздействие на поток электронов. В дальнейшем специалисты намерены детальнее изучить данный феномен и получить достоверные данные о том, как связаны между собой проводимость и ориентация молекулы. Это позволит сделать огромный шаг в уменьшении размеров и повышении быстродействия наноустройств.
