Verdens minste transistor

– Verkstedet vårt er et meget kraftig mikroskop. Jobben må du gjøre kjemisk, kanskje sammen med elektromagnetiske manipulatorer, sier professor David Schiffrin hos Centre for Nanoscale Science ved Liverpool University.

Nanobyggeklosser

Poenget er å finne fram til nano-byggeklosser for datamaskiner, altså transistorer og andre kontrollerbare elektriske elementer.

Først klarte forskerne å koble sammen et gullstykke med diameter seks nanometer – en nanometer er en milliondels millimeter – med en gullelektrode, en tråd laget av enkeltmolekyler. Så klarte de å få en tiolgruppe til å vokse slik at den formet en kontakt mellom gullbiten og en ny tråd som er koblet til en gullflate, et substrat på en bæreflate.

– Denne typen kjemisk selvkobling er avgjørende for å kunne bygge slike nanoapparat industrielt i fremtiden, påpeker Schiffrin.

Tiolgruppen (redox gate) – en samling molekyler av svovelanaloge alkoholer der karbonatomene leder strøm – lar seg påvirke av elektroner. Den vil da lede/ikke lede strøm; man har altså skapt en styrbar nanokontakt eller -bryter, en nanotransistor/halvleder.

Resultatet er analogt med det som skjer i en konvensjonell datamaskin, nanokomponentene vil gjøre den lille maskinen i stand til å jobbe som binær «av/på regnemaskin».

Kompakt

Hovedpoenget med en slik nano-miniatyrisering er ifølge Schiffrin å kunne pakke elektroniske maskiner langt tettere. Til nå har dataindustriens forskere med litografiske metoder klart å bygge ledere med bredde helt ned i 100 nanometer.

Professor Schiffrins teknikk kan gjøre det mulig med bare noen få nanometer bredde på komponentene. Selv om komponentene får en bredde på kanskje ti nanometer, vil de bare ta en tidel av plassen til de beste komponentene laget via litografi. Pakkingsgraden kan altså økes ti ganger.