Student World

Týmu vědců z Bell Labs se podařilo sestrojit tranzistor sestávající z jediné organické molekuly. Jeho základem jsou aromatické thioly, tedy sirná obdoba alkoholů. Kromě tranzistoru se údajně podařilo vyrobit i hradlo typu NOT.

Nanotranzistor, který měří jednu miliardtinu metru, je více než desetkrát menší než všechny dříve vyrobené tranzistory. Postup podle oficiálních informací nevyžaduje clean-room technologii, takže by se postupem času mohl stát základem pro rychlejší a levnější procesory a paměťové čipy.

Vědci z Bell Labs (dva fyzikové a organická chemička) vyřezali vrub do křemíkového plátu a nanesli na něj vrstvu zlata, aby zastávala v tranzistoru funkci jedné ze tří elektrod. Pak ponořili plát do roztoku, který obsahoval thioly (sirná obdoba alkoholů, kde je na místě kyslíku v hydroxylové skupině atom síry – podle oficiálních údajů z Bell Labs se zřejmě jednalo o aromatické thioly, kde je základem molekuly benzenové jádro) a inertní organické molekuly. Thioly přitom vykazují výborné vlastnosti v roli zesilovačů a spínačů.
Jak se roztok z plátu odpařoval, zůstal na povrchu film o tloušťce jediné molekuly. Vědci následně na povrch filmu nanesli druhou zlatou elektrodu, zatímco třetí elektroda tvořící tranzistor je na jedné straně křemíkového zářezu. Z příslušných thiolových tranzistorů se již podařilo sestrojit i měniče napětí (v řeči informatiky tedy modul, který mění nuly na jedničky a naopak – hradlo NOT).
Thioly by spolu s fullerey bylo možné označit za další přírůstek do rodiny uhlíkové elektroniky – chemická podstata obou typů látek je však samozřejmě zcela odlišná. Výzkum fullerenů probíhá přitom také v Bellových laboratořích, ovšem nejdále je v tomto ohledu zřejmě IBM, jejíž pracovníci z fullerenových nanotrubiček již dokázali sestrojit jednomolekulové hradlo.
Až dosud byl přitom základem tranzistorů křemík. Počátky celé technologie sahají právě do Bell Labs, kde byl v roce 1947 sestrojen vůbec první tranzistor. Nelze však říci, že by uhlíková elektronika křemík vůbec neužívala a zcela se obešla bez tohoto prvku. Oxid křemičitý zde totiž obvykle funguje jako nosná vrstva, na kterou se nanášejí další látky.

Poznámka Pavel Houser: Článek vychází z tiskové zprávy Bell Labs, která podrobnostmi přímo nepřekypuje. Informace zde podané jsou ve stylu "jak se nám to podařilo pochopit".
Mimochodem, pokud se podíváte na stránky Bell Labs (ve chvíli přípravy tohoto článku má však server problémy), najdete tam mj. fotografie vědců, jak v rukou drží molekuly thiolů. Jedná se o stavebnici, zřejmě podobnou té, jakou jsme používali ve škole i my – atomy jsou reprezentovány různobarevnými kuličkami a vazby spojnicemi mezi nimi. Vzpomínáte si?

autor Kamil Pittner, Pavel Houser