Американские ученые разработали новый органический транзистор, состоящий буквально из нескольких молекул, сообщает
PhysicsWeb. Главная его особенность — транзистор может реагировать на
химический состав окружающей среды.
Автором разработки являются Колин Накколз (Colin Nuckolls) из Колумбийского университета и его коллеги из Брукхевенской национальной лаборатории. Устройство состоит из кремниевой подложки, на которой выращена одностенная металло-углеродная нанотрубка, впоследствии разрезанная поперек на две части методом сверхточной литографии. В итоге получился разрыв шириной от 2 до 6 нанометров. На концах трубки размещаются металлические контакты, служащие эмиттером и коллектором транзистора, а кремниевая поверхность служит базой.
Затем ученые нанесли на полученное устройство слой полициклического ароматического углеводорода толщиной в одну молекулу между коллектором и эмиттером. Молекулы углеводорода выстроились в цепочку между концами трубки. Поскольку проводимость молекул зависит от окружающей среды, полученное устройство может служить сенсором для определения ее химического состава.
Чтобы проверить это предположение, ученые поместили транзистор в среду, содержащую электронно-дефицитные молекулы тетрацианохинодиметана (TCNQ). Проводимость устройства сразу выросла настолько, что сила тока, проходящего сквозь транзистор, увеличилась на два порядка.
Причины такого роста проводимости ученым еще предстоит уточнить. Возможно, это вызвано обменом
п-электронами между
электронно-дефицитными молекулами TCNQ и
электронно-насыщенными молекулами углеводорода. Как считают авторы разработки, устройство может служить детектором наличия химических веществ в воздухе и даже в жидкостях.
Поделиться