دانشمندان موفق به ساخت ترانزیستور تنها با یک مولکول شدند

چیزی که در تصویر می‌بینید، نه‌تنها یکی از ریزترین قطعات نیمه‌رسانایی است که تاکنون ساخته‌شده، بلکه بهتر است بگوییم که از این کوچک‌تر نمی‌توان ساخت‌‍. یک گروه تحقیقاتی بین‌المللی موفق به ساخت یک ترانزیستور شده که فقط متشکل از یک مولکول فتالوسیانین مس، یک دوجین اتم ایندیوم و یک ماده پشتیبان ایندیوم آرسنید است.

روش کار این بود که اساس کار ترانزیستور معمولی کنار گذاشته شود. برای مثال، در یک ترانزیستور اثر میدان (FET) جریان با کمک تنظیم ولتاژ گیت کنترل می‌شود. اما در روش جدید، فقط کافی است فاصله گیت (که در این مورد فاصله اتم‌ها است) تنظیم شود.

این آزمایش‌ها در موسسه Paul-Drude-Institut für Festkörperelektronik برلین با همکاری محققان دانشگاه آزاد برلین (FUB)، آزمایشگاه‌های تحقیقات پایه NTT در ژاپن و آزمایشگاه تحقیقات نیروی دریایی ایالات‌متحده آمریکا در واشنگتن D.C. انجام شدند.

محققان از روشی استفاده کردند که ابتدا توسط محققان IBM در سال ۱۹۹۰ نشان داده شد. محققان IBM حروف I، B و M را با جابجا کردن تک‌به‌تک اتم‌ها روی یک سطح فلزی به کمک یک میکروسکوپ تونلی روبشی (STM) در کنار هم نوشتند. به‌منظور عمل کردن مولکول به‌عنوان یک ترانزیستور ، محققان مجبور به نشست دادن آن و اتم‌های باردار ایندیوم مجاور آن و تشکیل گیت روی یک سطح نیمه‌رسانا به‌جای سطح فلزی (در این مورد، ایندیوم آرسنید) شدند.

این تنها گوشه‌ای از جزئیات این آزمایش‌ها بود، در صورت تمایل به کسب اطلاعات کامل‌تر، می‌توانید به منبع درج‌شده در پایان مطلب و همچنین لینک مقاله منتشرشده در Nature و وب‌سایت آزمایشگاه تحقیقاتی نیروی دریایی آمریکا مراجعه کنید.

اما زیاد ذوق‌زده نشوید و انتظار دیدن دنیایی پر از گجت‌های مینیاتوری پیچیده در آینده نزدیک را نداشته باشید. دانشمندان این ترانزیستور را در شرایط نزدیک به خلأ و در دمایی بسیار نزدیک به صفر مطلق ساخته‌اند. این شرایط بسیار دورتر از شرایط دنیای واقعی ما است و هنوز تا زمانی که این ترانزیستورها بتوانند در محصولات تجاری جا خوش کنند، نیاز به تحقیقات علمی بسیار بیشتری هست. بااین‌حال، این پیشرفت امیدوارکننده است و نشان می‌دهد که هنوز راهی بسیار طولانی تا رسیدن به مرزهای فیزیکی دنیای الکترونیک باقی است.

[su_button url=”http://www.engadget.com/2015/07/26/single-molecule-transistor/?ncid=rss_truncated” background=”#0fc5b7″]engadget[/su_button] [su_button url=”http://spectrum.ieee.org/tech-talk/biomedical/devices/building-a-singlemolecule-transistor-from-scratch?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed%3A+IeeeSpectrum+%28IEEE+Spectrum%29″ target=”blank” background=”#0fc5b7″]IEEE[/su_button]