Tranzistor veľkosti molekuly (až atómu)

Medzinárodný tím vedcov z niekoľkých univerzít pou­ži­l riad­ko­va­cí elek­tró­no­vý mik­ros­kop (scan­ning tun­nelling mic­ros­co­pe - STM) na vy­tvo­re­nie tran­zis­to­ra skla­da­jú­ce­ho sa z cielene vyrobenej štruktúry vyrobenej z presne usporiadaných atómov. 

Jeden atóm fosforu (modrá gulička v strede) je starostlivo a veľmi presne umiestnený na povrch z kremíkových kryštálov. Elektrický prúd postupuje od elektrody source (S) k elektrode drain (D) ak je medzi elektródami gate (G) potrebné napätie. (Obrázok nie je v merítku. V skutočnosti je medzi atómom fosforu a elektródami D/S niekoľko desiatok radov atómov kremíka a viac ako sto kremíkových atómov medzi fosforom a elektródami G).

V súčasnosti vyrábame čipy na úrovni 14nm. Postupné zmenšovanie v mikrosvete sa dostáva teraz experimentálne už na úroveň jednotlivých molekúl a atómov.

Podľa slov Michelle Simmonsa, vedúceho týmu na austrálskej univerzite, výskum začal už pred desiatimi rokmi. Vedci majú z veľkej časti istotu, že táto technológia je možná. Manipulácie s atómami vykonávajú pomocou riadkovacieho tunelového mikroskopu, ktorý umožňuje narábanie s jetnotlivými atómami.

Laboratórne podmienky sú náročné. Experimenty sa vykonávajú pri telote -234°C. Podrobnosti sú uvedené na webe Nature.

Podľa Moorovho zákona výkon počítačov stúpa o jeden rád približne každých desať rokov. Teraz sme však na hranici fyzických možností klasickýck kremíkových technológií. Ako schodné pre ďalší vývoj sa javia dve cesty. Technologické zmenšenie prvkov na úroveň atómu. Alebo zásadne zmeniť spôsob konštrukciu prvkov, tu sa ukazujú ako zaujímavé memristory, alebo kvantové počítače. (Zdroje: Nature nanotechnology a VTM.