Вчені з Колумбійського університету продемонстрували здатність невеликих молекулярних кластерів на основі сульфіду кобальту звернемо перемикатися з електропровідного в практично ізолюючий стан при кімнатній температурі. Це значно відрізняє розробку від схожих спроб створити транзистори на основі однієї або декількох молекул. Дослідження опубліковано в журналі.
Виробники напівпровідникових чіпів постійно зменшують розміри елементів у них. Це робиться в першу чергу для підвищення енергоефективності та продуктивності пристроїв. Останнім часом розміри елементів у найсучасніших процесорах вже вимірюються кількома нанометрами, і існують прототипи пристроїв, що складаються всього з декількох атомів або молекул.
Ключова особливість транзисторів, через яку вони використовуються повсюдно - можливість «включення» і «відключення». Це досягається за рахунок того, що транзистор може на кілька порядків міняти електропровідність. Проблемою більшості прототипів молекулярних транзисторів є те, що вони не забезпечують достатніх для транзистора характеристик, не працюють при кімнатній температурі або їх складно виробляти у великій кількості з однаковими характеристиками.
Американські дослідники створили транзистор, що складається з молекулярного кластера складу Co6E8L6, в якому Co - кобальт, E - селен або сірка, а L - органічні ліганди, що оточують ядро кластера, і зв'язують його з електродами. Як електроди вчені використовували золото. Дослідники з'ясували, що якщо докласти до кластеру малу напругу зміщення, він практично не буде проводити струм. Однак, якщо підвищити напругу, електронні орбіталі в кластері стають «відкриті», і електрони можуть переміщатися через кластер від одного електрода до іншого.
Вчені виміряли різницю в провідності між «включеним» і «вимкненим» станами, і з'ясували, що в другому випадку електропровідність транзистора більш ніж у 600 разів вища. Дослідники планують надалі працювати над підвищенням цього показника, а також використовуватимуть кластери іншого складу.
Інші вчені також активно працюють над мініатюризацією транзисторів. Наприклад, минулого року американські фізики створили транзистор з рекордно малим затвором - всього один нанометр. А зовсім недавно IBM оголосила про успішну розробку п'ятінанометрового техпроцесу для виробництва чіпів.