Необходимость дальнейшего уменьшения размеров электронных схем привлекает все больше внимание к технологиям молекулярной электроники, где пределом миниатюризации устройства является индивидуальная молекула.

Диод, состоящий из одной асимметричной молекулы, был предложен ещё 40 лет назад. Особенностью этого фундаментального строительного элемента интегральных схем является асимметричность его конструкции для электронов, текущих в прямом и обратном направлениях. Известные до сих пор одномолекулярные реализации диода страдали от малой асимметричности, высокого рабочего напряжения и незначительной силы тока.

О прогрессе в этом направлении в недавней публикации Nature Nanotechnology рассказали сотрудники Колумбийского университета, во главе с Латой Венкатараманом (Latha Venkataraman). Вместе с директором Molecular Foundry, Джеффом Нитоном (Jeff Neaton) они разработали новый подход к конструированию молекулярных диодов. Он позволяет создавать устройства, работающие в 50 раз лучше, чем прежние образцы.

Вместо того, чтобы пытаться синтезировать асимметричную молекулу, объединённая команда создала асимметрию в среде, окружающей молекулу. Реализовать это удалось с помощью ионного раствора и золотых электродов с различной площадью контактной поверхности.

Для экспериментальных прототипов, созданных этим методом, исследователи получили коэффициент выпрямления более 200 при напряжениях всего 370 мВ. По их мнению, данная работа предлагает общий подход к управлению нелинейными эффектами в наноустройствах, который применим и ко многим другим системам, помимо одномолекулярного перехода.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI