Электрические цепи в процессе построения устройств сокращают или расширяют с помощью специальных функций. Между тем назревает появление новой функции, позволяющей установить электрический контакт с молекулами на основе обычного кремниевого чипа. Новая технология обещает достичь существенного прогресса в области сенсорных технологий и медицине. Эту новость представил социуму журнал «Nature», отметив авторов изобретения — специалистов Университета Базеля и IBM Research.
Немного подробностей о технологии века
С целью дальнейшего развития полупроводниковой технологии, область молекулярной электроники стремится создавать компоненты схем на основе отдельно взятых молекул, замещающих традиционный кремний.
Благодаря уникальным электронным свойствам, молекулы успешно подходят для применений, когда нет возможностей реализации схемы с использованием традиционной кремниевой технологии. Однако для этого необходима технология создания электрических контактов по обоим концам молекулы.
И вот специалисты Университета Базеля и IBM Research разработали технику, позволяющую установить электрический контакт с отдельными молекулами.
Тысячи стабильных компонентов металл-молекула-металл могут быть получены одновременно, путем осаждения пленки наночастиц на поверхность без ущерба свойств. Этот подход использует соединения алкан-дитиол, состоящие из углерода, водорода, серы.
В процессе исследований использовался тип конструкции «бутерброда», где прослойка приводится в контакт с металлическими электродами сверху и снизу. Нижний электрод содержит слой платины, покрытый слоем непроводящего материала.
Этот слой вытравлен крошечными порами, за счёт чего получают произвольные образцы отсеков разного размера. Внутри таких отсеков образуется электрический контакт с платиновым электродом.
Учёными использовалась способность отдельных молекул к самособорке. По образцу пор применяли раствор, содержащий молекулы алкана-дитиола, которые самособираются в поры, образуя плотно упакованную монослойную пленку.
Внутри этой пленки отдельные молекулы имеют регулярное расположение и электрическое соединение с нижним платиновым электродом. Электрический контакт с молекулярным слоем устанавливается через верхний электрод, сделанный из наночастиц золота.
Что даёт новое открытие науке
Новая методика в значительной степени решает проблемы, которые ранее препятствовали созданию электрических контактов для молекул — таких как высокое контактное сопротивление или короткое замыкание нитями, проникающими в пленку.
Строительные блоки, изготовленные новым способом, могут эксплуатироваться в стандартных условиях и обеспечивать долговременную стабильность. Более того, эта технология может быть применена к многим другим молекулярным системам.
Открываются новые возможности для интеграции молекулярных соединений в твердотельные устройства. Применения с новой методикой могут включать новые типы приборов в области сенсорных технологий и медицины.
На основе информации: Unibas
