Группа ученых-физиков Колумбийского университета произвела технологию создания полноценных диодов, размером всего лишь в молекулу.
Полученный «молекулярный диод» работает продуктивнее, чем созданные ранее аналоги, у него все шансы занять первое место среди нанодиодов, которые используются в создании наноустройств.
Такая миниатюаризация электроники имела место еще в прошлом столетии. В 1974 году ученые А. Авирам и М. Ратнерв исследованиях рассчитали, что такую молекулу можно использовать как выпрямитель.
Следующим этапом исследования показали, что такие единичные молекулы, которые непосредственно связаны с металлическими электродами, можно применять как элементы электрических схем, например, резисторов, транзисторов, диодов и всевозможных переключателей. Около 40 лет проводились исследования, целью которых было создание ассиметричной молекулы, которая будет эмулировать работу стандартного диода с p-n переходами. Хорошего результата не могли добиться, так как такие нанодиоды имели низкую проводимость, плохой коэффициент выпрямления и нуждались в высоком напряжении для полноценной работы.
Когда ученые разработали диод на основе олигомера (молекулы, похожей на цепочку из выстроенных одинаковых звеньев) диоксида тиофена, получились следующие показатели: коэффициент выпрямления больше 250 (результат улучшен в 5 раз), для работы необходимо напряжение не ниже 370 мВ.
Можно с уверенностью сказать, что такие долгие исследования и разработки наконец-то увенчались успехом. Ученые добились асимметрии не только в молекуле, но и в ее окружении. Таких результаты получились благодаря помещению молекулы в ионный раствор, и использованию золотых электродов различных размеров.
Ученые ликуют, называя созданную молекулу настоящим триумфом.
