Уменьшение размеров электронных приборов приведет к понижению стоимости и повышению производительности электронных устройств. Это делается не ради самой технологии, а из научного энтузиазма. Исследователи из различных государств скооперировались, разработали и произвели самую маленькую копию одного из главных компонентов электронных цепей — диода.

Диоды встречаются в практически во всех электронных устройствах. Эти элементы схем самых различных форм и размеров являются главными ингредиентами полупроводниковой промышленности.

Ученые и конструкторы пытаются воспроизвести их в нано масштабе. Транзисторы, например, уже достигли размера в несколько нанометров. Следует заметить, что это всего в пару десятков раз больше молекулы вещества. Вот почему специалисты так увлечены идеей молекулярной электроники. В пресс-релизе института электроники из Аризоны ведущий специалист Нунцзянь Тао заявил, что разрабатывается вариант, когда транзистор будет состоять из одной молекулы.

Надо сказать, что мысль уменьшения размеров кремниевых транзисторов до размеров молекулы давно витала в воздухе. О том, что молекулы могут работать как диоды, химики-теоретики говорили еще в семидесятые годы прошлого века. Более тридцати лет ученые пытались воплотить теорию в практику. Для этого обычно использовались несколько молекул, используя молекулярные тонкие пленки, и только всего несколько групп ученых обращались к единичным молекулам.

Одно из самых существенных препятствий на этом пути оказались трудности с подключением отдельной молекулы к электродам, подводящим электрический ток. Другая проблема, это получение необходимой ориентации молекулы в устройстве. Как известно, главное свойство диодов — пропускать ток в электрической цепи в одном направлении.

«Мы нашли нужные молекулы и смогли создать одномолекулярное полупроводниковое устройство со строго определенной ориентацией», — заявил Нунцзянь Тао. В научном исследовании ученые использовали так называемую ассиметричную молекулу. Ее один «хвост» образовывал ковалентную связь с положительно заряженным электродом, а другой, соответственно, – с негативно заряженным анодом.

В своих исследованиях ученые сравнили перенос электронов у симметричной и асимметричной молекул. Так вот, в первом случае ток протекал как обычно — в обе стороны, другими словами, симметричная молекула работала как резистор. Сделать второй вариант было гораздо труднее, но именно этот вариант представляет для ученых огромную ценность.