Уменьшение размеров электроники приведет к
снижению стоимости и улучшению производительности электронных
устройств. Но не ради самой технологии, а скорее из научного интереса
исследователи из разных стран скооперировались, придумали и создали
самую миниатюрную копию одного из ключевых компонентов электрических
цепей. Диоды встречаются в бесчисленном множестве устройств. Эти
компоненты схем самых разных форм и размеров являются ключевыми
ингредиентами полупроводниковой индустрии. Однако ученые пытаются воспроизвести их и в нанометровом
масштабе. «Транзисторы, к примеру, уже достигли размера в несколько
десятков нанометров, что в среднем всего лишь в 20 раз больше молекулы
вещества. Вот почему люди так увлечены идеей создания молекулярной
электроники», — рассказывает в пресс-релизе университета Аризоны
ведущий исследователь Нунцзянь Тао. Кстати, известен случай, когда
транзистором была признана и одна молекула, сообщает «Мембрана».
Идея преодоления ограничения размеров кремниевых транзисторов с
помощью молекул витала в воздухе давно. О том, что молекулы веществ
могут стать диодами, химики-теоретики впервые заговорили еще в 1974
году. Более 30 лет исследователи пытались реализовать теорию на
практике. В большинстве случаев использовались несколько молекул,
например молекулярные тонкие пленки, и лишь несколько научных групп
обращались к единичным молекулам. Одно из препятствий на этом пути – сложности с подключением
отдельной молекулы к двум электродам, поставляющим ток, другое –
получение нужной ориентации молекулы в устройстве (напомним, что диоды
отличаются тем, что позволяют току течь по электрической цепи только в
одной направлении). «Мы смогли создать одномолекулярное устройство со строго
определенной ориентацией», — говорит Тао. В своем исследовании ученые
использовали ассиметричную молекулу: один ее «хвост» образовывал
ковалентную связь с положительно заряженным катодом, а второй – с
отрицательно заряженным анодом. Физики сравнили перенос электронов у симметричной и
асимметричной молекул. В первом случае ток протекал в обе стороны, то
есть молекула работала как обычный резистор. Создать второй вариант
было сложнее, но он представлял для ученых куда большую ценность. | 
