Tạo ra các transistor cấp phân tử

Một nhóm các nhà khoa học đã chế tạo thành công transisto đầu tiên được làm từ một phân tử. Nhóm nghiên cứu gồm các nhà khoa học của Đại học Yale (Mỹ) và Trường KHCN Quang Du (Hàn Quốc), đã cho thấy một phân tử benzen được gắn với bộ ngắt bằng vàng có thể hoạt động giống như một bán dẫn silic. Các nhà nghiên cứu còn có thể điều khiển các trạng thái năng lượng khác nhau của phân tử đó tuỳ vào điện áp họđưa vào qua các công tắc. Bằng cách điều chỉnh các trạng...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tạo ra các transistor cấp phân tử Tạo ra các transistor cấp phân tử Một nhóm các nhà khoa học đã chế tạo thành côngtransisto đầu tiên được làm từ một phân tử. Nhóm nghiêncứu gồm các nhà khoa học của Đại học Yale (Mỹ) vàTrường KHCN Quang Du (Hàn Quốc), đã cho thấy mộtphân tử benzen được gắn với bộ ngắt bằng vàng có thểhoạt động giống như một bán dẫn silic.Các nhà nghiên cứu còn có thể điều khiển các trạng tháinăng lượng khác nhau của phân tử đó tuỳ vào điện áp họđưa vào qua các công tắc. Bằng cách điều chỉnh các trạngthái năng lượng, họ có thể kiểm soát dòng điện đi quaphân tử này. Reed, giáo sư Khoa học ứng dụng và kỹthuật trường Đại học Yale cho biết, nó giống như lăn mộtquả bóng đi qua đồi, trong đó quả bóng biểu hiện chodòng điện còn độ cao của ngọn đồi biểu hiện các trạngthái năng lượng khác nhau của phân tử. Có thể điều chỉnhđộ cao của ngọn đồi, cho phép dòng điện chạy qua khi độcao ở mức thấp, và ngăn dòng điện lại khi đặt độ cao ởmức cao. Theo cách đó, nhóm nghiên cứu đã có thể sửdụng phân tử này rất giống với cách hiện đang được sửdụng trong các bóng bán dẫn.Công trình này dựa trên nghiên cứu trước đó của Reed đãđược thực hiện trong những năm 90 của thế kỷ trước, nómô tả rằng các phân tử đơn lẻ có thể được mắc lại giữacác tiếp xúc điện. Từ đó, ông và Takhee Lee, cựu nghiêncứu sinh trường Yale và hiện là giáo sư trường Khoa họcvà Công nghệ Quang Du (Hàn Quốc), đã phát triển thêmcác kỹ thuật cho phép họ “nhìn thấy” những gì diễn ra ởcấp phân tử.Để có thể chế tạo được những công tắc điện ở mức nhỏnhư vậy, những thành phần chủ chốt của khám phá này làxác định những phân tử lý tưởng để có thể sử dụng, tìm ravị trí đặt chúng cũng như làm thế nào để liên kết chúngvới các công tắc. Việc sử dụng các phân tử trong cácmạch máy tính được các nhà khoa học rất quan tâm bởicác bán dẫn truyền thống không thể hoạt động ở các quymô nhỏ như vậy. Nhưng Reed nhấn mạnh rằng đây thuầntúy là một đột phá khoa học và các ứng dụng thực tế như“các máy tính phân tử” nhỏ hơn và nhanh hơn, nếu có thể,cũng phải mất nhiều thập kỷ nữa