美國耶魯大學(xué)網(wǎng)站12月23日報道稱,一個由耶魯大學(xué)和韓國光州科技學(xué)院的研究人員組成的研究小組,用單個苯分子成功創(chuàng)造出世界上首個分子晶體管。其研究成果發(fā)表在近期的《自然》雜志上。
該研究小組稱,附著在黃金觸點(diǎn)上的苯分子能夠產(chǎn)生和硅晶體管一樣的作用。利用通過觸點(diǎn)施加在苯分子上的電壓,可以操縱該分子的不同能態(tài);通過對能態(tài)的操縱,研究人員就能夠控制流經(jīng)該分子的電流。
“這就像把一個球向山上滾動并越過山頂,電流就是這個球,而該分子的不同能態(tài)就代表著山的高度。”耶魯大學(xué)工程和應(yīng)用科學(xué)系的馬克?里德教授這樣描述,“我們能夠調(diào)整山的高度,使它在處于低位的時候允許電流通過,而在高位的時候阻止電流通過?!边@樣,研究人員就能使用與普通晶體管非常相似的方式來使用這個分子。
在上世紀(jì)90年代,里德教授研究證明,單個分子會被陷在電流觸點(diǎn)之間。從那時開始,他和當(dāng)時耶魯大學(xué)的博士后研究助理、現(xiàn)在韓國光州科技學(xué)院的李泰錫(音譯)教授合作進(jìn)行相關(guān)的研究,并在這幾年中開發(fā)出許多新技術(shù),使他們能夠“看見”在分子水平上發(fā)生的事情。
能夠在如此微小的尺度內(nèi)制造電流觸點(diǎn)、確定有待使用的理想分子、搞清楚安放這些分子的位置以及如何將它們連接到觸點(diǎn)等等,都是這一發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵所在。而過去多年來在技術(shù)上取得的長足的進(jìn)步,終使這一成果得以實現(xiàn)。
里德教授表示,經(jīng)過多年的潛心工作,他們終于完成了長達(dá)10年的探索,證明分子能夠像晶體管一樣運(yùn)作,但他們并不準(zhǔn)備創(chuàng)建下一代集成電路。
報道稱,在計算機(jī)電路內(nèi)使用分子非常有意義,因為在如此微觀的情況下,傳統(tǒng)的晶體管是無法適用的。里德教授強(qiáng)調(diào),雖說這絕對是一個科學(xué)上的突破,但若想更小和更快的“分子計算機(jī)”能夠?qū)嶋H應(yīng)用,即使有朝一日真的可以實現(xiàn),那也將是幾十年以后的事情。
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