logo itpoint.cz

Vědci z laboratoří Bell Labs představují novou éru v oblasti molekulární elektroniky

Díky nové molekulární technologii, kterou vyvinuli vědci z laboratoří Bell Labs, je šířka tranzistorového kanálu vyrobeného pomocí molekulární technologie až desetkrát menší než šířka tranzistorového kanálu vyrobeného pomocí klasických litografických metod, což umožní výrobu ještě menších, levnějších a výkonnějších čipů.

Vědci ze společnosti Lucent Technologies - Bell Labs vytvořily organické tranzistory na jednomolekulovém kanále, který představuje nový krok k vývoji rychlejších a levnějších čipů. Tyto čipy budou vyráběny pomocí levné uhlíkové technologie. Velikost tranzistorového kanálu mezi jednotlivými elektrodami ovlivňuje rychlost spínání tranzistoru a jeho výstupní proud.

Díky nové molekulární technologii, kterou vyvinuli vědci z laboratoří Bell Labs, je šířka tranzistorového kanálu vyrobeného pomocí molekulární technologie až desetkrát menší než šířka tranzistorového kanálu vyrobeného pomocí klasických litografických metod.

Tento převratný objev byl zveřejněn v posledním čísle časopisu Nature, které vyšlo 18. října. Vědci hledají alternativní způsoby výroby polovodičových prvků již mnoho let, protože předpokládají, že díky miniaturizaci jednotlivých prvků bude do deseti let dosaženo maximální fyzikálně proveditelné miniaturizace těchto prvků. Některé z výzkumů byly zaměřeny na nové molekulární výrobní technologie pro tranzistory. Hlavním úkolem tranzistorů je spínání a zesilování elektrických signálů v elektrických obvodech.

 Zhenan Bao a Hendrik Schon Nyní se vědcům z laboratoří Bell Labs (jejich jména jsou Hendrik Schon, Zhenan Bao a Hong Meng) podařilo vyrobit tranzistory pomocí polovodičových materiálů založených na uhlíkových vláknech. Těmto materiálům se říká thioly. Schon, který byl vedoucím tohoto výzkumu, k tomu řekl : "Když jsme takto vyrobené tranzistory testovali, zjistili jsme, že mají vynikající vlastnosti jako zesilovače a spínače elektrických signálů." Pomocí tranzistorů vyrobených touto novou technologií tým vědců vyrobil převodník, který převádí logickou "0" na logickou "1" a naopak.

Připomínáme, že tyto tranzistory jsou desetimiliónkrát menší než zrnko písku.

Převodníky se používají jako standardní součást mikroprocesorů. Vlastnosti tohoto prototypu potvrdily, že jednoho dne budeme moci používat takto vyrobené součástky pro výrobu čipů a tím umožnit tisíckrát větší miniaturizaci než je možné za použití dnešních technologií.

Pomocí této technologie lze vyrobit tranzistory s kanálkem, který má tloušťku pouze několika molekul. Díky tomu je výroba velice problematická. Vědci z laboratoří Bell Labs si poradili tak, že použili výrobní automaty a jednotlivé elektrody pro tranzistory byly společné pro více tranzistorů zároveň. Organický chemik Bao k tomu řekl : "Problém s kontakty jsme vyřešili tak, že jsme nejprve na jednu elektrodu nanesli jednu vrstvu organických molekul a pak jsme druhou elektrodu umístili na tuto vrstvu. Pro automatickou výrobu jsme použili poznatku, že stačí nalít molekuly na základovou desku tranzistoru a ony se již sami rozeběhnou ke svým elektrodám."

Profesor Paul Weiss z Pennsylvania State University, expert na molekulární elektroniku, k tomu řekl : "Toto je skvělý způsob výroby takto malých součástek. Automatické uspořádání jednotlivých molekul k elektrodám, které využívá poznatků organické chemie, je velice snadný a levný způsob výroby těchto tranzistorů. Šířka kanálu tranzistoru vyrobeného touto technologií je mezi 1 až 2 nm, což je vůbec nejmenší dosažená šířka kanálu."

Historie výzkumu tranzistorů u Bell Labs Laboratoře Bell Labs mají velkou a dlouhodobou zkušenost s výzkumem tranzistorů. William Shockley, John Bardeen a Walter Brattain vynalezli tranzistor v roce 1947 právě v těchto laboratořích. Jejich vynález ovlivnil elektroniku a byl předzvěstí digitálního věku. V roce 1956 získali tito vynálezci Nobelovu cenu za fyziku. V dalších letech se v laboratořích vynalézali stále menší a výkonnější tranzistory. Výzkum nyní vyústil v novou technologii výroby tranzistorů na bázi uhlíkových polovodičů. Federico Capasso, viceprezident pro fyzikální výzkum u Bell Labs, k tomu řekl : "Molekulární tranzistory mohou být další kapitolou v životě tranzistoru, který jsme zde vynalezli v roce 1947."

O Bell Labs

Laboratoře Bell Labs mají více než 16 000 zaměstnanců v 16 zemích světa a poskytují nové poznatky v komunikačních technologiích. Od roku 1925 získaly tyto laboratoře více než 28 000 patentů a hrály hlavní roli ve vývoji komunikačních technologií a prvků jako například tranzistory, lasery, digitální sítě, přenos dat, optické telefonie, modemy atp.

Vědci z těchto laboratoří získali šest Nobelových cen za fyziku , 9 vědeckých a 6 technologických medailí udělovaných USA. Více informací o laboratořích lze získat na serveru http://www.bell-labs.com

burst_top.jpeg (9149 bytes)

Článek ze dne 22. října 2001 - pondělí

Cool letní akce datového centra Coolhousing