PROTEXT: Vědci z laboratoří Bell Labs sestrojili nejmenší tranzistor na světě a stali se tak průkopníky v oblasti "nanoelektroniky"

MURRAY HILL 12. listopadu (PROTEXT/Businesswire) -Tranzistory vyrobené z jedné organické molekuly mohou být cestouk budování výkonnějších a levnějších počítačových čipů.

Vědci z laboratoří Bell Labs společnosti Lucent Technologies(index NYSE: LU), které se nedávno proslavily úspěchem na polimolekulárních tranzistorů, sestrojili první molekulárnítranzistor, jehož kanál se skládá pouze z jedné molekuly. Tentotranzistor je vůbec prvním tranzistorem svého druhu na světě.

Kanál tranzistoru je úzký prostor mezi jeho elektrodami, kdedochází k zesilování signálu a spínání signálu.

Tyto tranzistory jsou tak malé (jejich velikost činí jen 1bilióntinu metru), že by se jich vešlo asi 10 milionů došpendlíkové hlavičky. Jsou vyrobené speciální technologií zneobvyklého organického materiálu a v budoucnosti povedou kbudování výkonnějších a levnějších čipů.

Stejný tým z laboratoří Bell Labs objevil minulý měsíctranzistor fungující na šířce kanálu o velikosti jedné molekuly.Tento tranzistor však mohl být vyroben pouze jako matriceskládající se z několika tisíc molekul, které fungovaly vtandemu. Nyní tento tým vytvořil nový výrobní postup, kterýumožňuje výrobu těchto tranzistorů jednotlivě tak, abychom jemohli jednotlivě ovládat. Připomínáme, že úspěšný tým byl tvořentěmito vědci: fyzikem Hendrikem Schonem a chemiky Zhenanem Baoema Hongem Mengem.

Obecně platí, že výkon tranzistorů se zvyšuje nepřímo úměrněve vztahu k jejich velikosti. To znamená, že čím je tranzistormenší, tím je výkonnější a naopak. Tranzistory vyrobené vlaboratořích Bell Labs, jsou nejméně desetkrát menší, než dosudnejmenší vyrobené tranzistory.

Federico Capasso, viceprezident pro fyzikální výzkum vlaboratořích Bell Labs, řekl: "Tento úspěch posunujeminiaturizaci v elektronice k jejím konečným hranicím. Může toznamenat významný základní kámen v nové éře nanoelektroniky."

Tento nový převratný objev byl dnes publikován v časopiseScience, na speciální internetové stránce společnostihttp://www.sciencexpress.org.

Vědci hledají alternativní způsoby výroby polovodičovýchprvků již mnoho let, protože předpokládají, že díky miniaturizacijednotlivých prvků bude do deseti let dosaženo maximálnífyzikálně proveditelné miniaturizace těchto prvků. Některé zvýzkumů byly zaměřeny na nové molekulární výrobní technologie protranzistory. Hlavním úkolem tranzistorů je spínání a zesilováníelektrických signálů v elektrických obvodech.

Tranzistory z laboratoří Bell Labs se nazývajínanotranzistory, protože jsou veliké asi 1 nm, což je jednabilióntina metru. Tyto tranzistory se vyrábějí z thiol,speciálních polovodičových organických molekul na bázi uhlíku.Thioly obsahují kromě uhlíku také molekuly síry a vodíku. Dobudoucna představují rychlejší a dokonalejší alternativu kdosavadním tranzistorům vyráběným klasicky z křemíkovýchpolovodičů.

Hlavním problémem při navrhování těchto tranzistorů jevytvoření výrobního postupu, který umožní výrobu tranzistorovéhokanálku o velikosti pouhých několika molekul a elektrodtranzistoru. Vědci z laboratoří Bell Labs vytvořili technologiitzv. automatického sestavování tranzistoru, díky které lze tytotranzistory vyrobit.

Popis technologie automatického sestavování tranzistoru

Princip výroby

Vědci vykrojili do křemíkové destičky drážku a na dno tétodrážky napařili vrstvičku zlata, které bude použito jako materiálpro elektrody tranzistoru. Potom ponořili tuto destičku doroztoku, který obsahoval směs molekul thiolu a dalších inertníchmolekul a nechali ji vyschnout. Inertní molekuly plnily funkcirozpouštědla pro molekuly thiolu. Po postupném odpaření molekulzůstala v kanálku právě jedna molekula na první zlaté elektrodě.Toho bylo dosaženo díky přesně stanovené koncentraci molekulthiolu v roztoku s inertními molekulami. Potom vědci napařili natuto molekulu druhou zlatou elektrodu a na křemíkovou destičkutřetí elektrodu.

Bao, jeden z výzkumníků, k tomu řekl: "Je téměř nemožnépřipojit tři elektrody na jednu malou molekulu. Proto jsmepoužili tzv. technologii automatického sestavení. Tatotechnologie navíc, na rozdíl od výroby křemíkových tranzistorů,nevyžaduje sterilní prostředí."

Další z vědců, Schon, prohlásil: "Naše technologie ukazuje,že takovéto tranzistory lze vyrábět i bez speciálních výrobníchnároků."

První výrobek z nanotranzistorů

Pomocí dvou nanotranzistorů vytvořili vědci převodník napětí,který se běžně používá v elektronice. Tento obvod, který přepínálogickou "0" na logickou "1" a naopak, se běžně používá přikonstrukci počítačových čipů. Díky tomu budeme již brzy vyrábětpočítačové čipy s tisíckrát větším počtem tranzistorů než dnes.

David Goldhaber-Gordon, profesor na Stanford University,komentoval tento úspěch slovy, že "bylo dosaženo významnýchúspěchů na poli nanoelektroniky a výrobní technologie za svojieleganci vděčí především své jednoduchosti."

Historie výzkumu tranzistorů u Bell Labs

Laboratoře Bell Labs mají velkou a dlouhodobou zkušenost svýzkumem tranzistorů. William Shockley, John Bardeen a WalterBrattain vynalezli tranzistor v roce 1947 právě v těchtolaboratořích. Jejich vynález ovlivnil elektroniku a bylpředzvěstí digitálního věku. V roce 1956 získali tito vynálezciNobelovu cenu za fyziku. V dalších letech v laboratoříchvynalézali stále menší a výkonnější tranzistory. Výzkum nynívyústil v novou technologii výroby tranzistorů na bázi uhlíkovýchpolovodičů.

O Bell Labs

Laboratoře Bell Labs mají více než 16 000 zaměstnanců v 16zemích světa a poskytují nové poznatky v komunikačníchtechnologiích. Od roku 1925 získaly tyto laboratoře více než 28000 patentů a hrály hlavní roli ve vývoji komunikačníchtechnologií a prvků, jako například: tranzistorů, laserů,digitálních sítí, přenosu dat, optické telefonie, modemů atp.Vědci z těchto laboratoří získali šest Nobelových cen za fyziku ,devět vědeckých a šest technologických medailí udělovaných USA.Více informací o laboratořích lze získat na serveruhttp://www.bell-labs.com

O společnosti Lucent Technologies

Firma Lucent Technologies se sídlem v Murray Hill v americkémstátě New Jersey navrhuje a dodává sítě pro největší komunikačnífirmy na světě. Díky výzkumnému zázemí z laboratoří Bell Labsfirma nabízí nejmodernější a nejvýkonnější technologie z oblastioptických, datových a hlasových síťových technologií. Systémy odfirmy Lucent Technologies jsou určeny pro usnadnění práce smoderními technologiemi a pro získání spolehlivých technologiípro každodenní využití. Více informací o firmě LucentTechnologies získáte na serveru http://www.lucent.com.Kontakt:Lucent TechnologiesSaswato Das908/582-4824srdas@lucent.comneboLucent TechnologiesStephen Hudik908/582-7474shudik@lucent.com

Upozorňujeme odběratele, že materiály označené značkouPROTEXT nejsou součástí zpravodajského servisu ČTK a nelze jepublikovat pod její značkou. Jde o komerční sdělení zadavatele,který je ve zprávě označen a který za něj nese plnou odpovědnost.

PROTEXT