Прорыв в наноэлектронике: еще один шаг навстречу молекулярным чипам

Ученые Университета Центральной Флориды, Университета Лимерика и Национального университета Сингапура смогли преодолеть важное ограничение, которое в течение почти 20 лет не позволяло использовать молекулярные диоды.

Электрические схемы являются основными строительными блоками современной электроники, с компонентами, контролирующими подачу тока. Одним из таких компонентов является диод, который обеспечивает протекание тока в одном направлении, блокируя обратный поток.

Цепи, которые повсеместно используются в электронных устройствах во всем мире, делаются на основе кремния. Но ученые уже давно пытаются дублировать возможности кремниевых схем на молекулярном уровне. В молекулярной электронике используют одиночные молекулы или наноразмерные цепочки одиночных молекул в качестве электронных компонентов. В будущем это позволит создать совсем миниатюрные компьютеры и другую технику.

Диоды характеризуются коэффициентом выпрямления. Он рассчитывается как отношение прямого тока к обратному. Коэффициент выпрямления коммерческих кремниевых диодов составляет от 105 до 108. Чем выше коэффициент выпрямления, тем более точным является контроль тока.

В течение почти 20 лет ученые безуспешно пытались создать молекулярные диоды, которые соответствовали бы или превышали коэффициент выпрямления кремния. Однако им не удавалось достичь коэффициента больше 103.Новый рекорд исследователей – молекулярный диод с коэффициентом выпрямления 6.3 x 105.

Новая разработка, вероятно, не заменит кремниевые диоды, но позволит использовать молекулярные диоды там, где кремниевые могут не выдержать. Кроме того, молекулярные диоды дешевле и более просты в изготовлении.