Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Onderzoekers ontwikkelen moleculaire transistor

Een internationaal gezelschap onderzoekers heeft een transistor ontwikkeld die slechts één molecuul als sleutelelement bevat. Bovendien is de transistor met behulp van spanning te reguleren, maar de productie ervan is nog problematisch.

De onderzoeksgroep van Hyunwook Song is erin geslaagd een transistor te bouwen die afhankelijk is van een enkel molecuul. Andere onderzoekers slaagden hier eerder al in, maar het aansturen van hun transistors vergde radicaal andere technieken dan de aansturing van halfgeleider-transistors, die met een variabele spanning worden aangestuurd. De Zuid-Koreaanse en Amerikaanse onderzoekers ontwikkelden echter een spanningsgestuurde transistor waarvan de gate uit één molecuul bestaat en publiceerden hun werk in de wetenschappelijke uitgave Nature.

Zij maakten een nano-gat in een gouddraad, waardoor net genoeg ruimte ontstond om een enkel molecuul in te passen. De twee uiteinden van de gouddraad dienden als source en sink, terwijl het molecuul in het gat de verbindende gate vormde. Onder de gate werd een elektrode van aluminiumoxide geplaatst, waarover een stuurspanning gezet kon worden om de transistor te laten geleiden of sperren. De onderzoekers probeerden twee moleculen, die uit een koolstof-skelet met zwavelatomen aan de uiteinden bestonden.

Wanneer een recht koolstofskelet werd gebruikt als gate, werd de transistor spanningsafhankelijk geleidend, maar het effect was gering. Door een benzeenring als koolstofskelet te gebruiken, was de stroom die tengevolge van een negatieve stuurspanning tussen de gouden elektroden door liep groter. De diffuse elektronenwolk van de benzeenring liet de elektronen makkelijker van de ene naar de andere goud-elektrode stromen.

Met behulp van iets, een meettechniek die de vibratie van atomen in een molecuul meet, verifieerden de onderzoekers dat de zwavelbenzeen-verbinding daadwerkelijk als gate functioneerde en dat de verbinding spanningsafhankelijk reageerde en stroom doorliet. Daarmee zijn de onderzoekers weer een stukje dichterbij het verder verkleinen van transistors, hoewel ook andere onderdelen naast de gate nog verkleind moeten worden. Ook de productie van de moleculaire gates is lastig: minder dan tien procent van de geproduceerde transistors functioneerde als bedoeld.

Door Willem de Moor

Redacteur componenten

27-12-2009 • 11:33

62 Linkedin Google+

Reacties (62)

Wijzig sortering
Zo even met de duim gemeten meet dat ding 50*50micrometer == 50.000*50.000 nanometer, ofwel, ze moeten nog een factor 1000 kleiner om in de buurt te komen van huidige technologie.
Daarnaast zie ik het voordeel niet ten opzichte van een solid-state transistor (PN-juncties ed.). Deze zijn ten eerste dus kleiner, maar hebben daarnaast het voordeel dat ze niet afhankelijk zijn van één enkel molecuul. Zeker benzeenringen gaan best makkelijk kapot, of ze worden aangeslagen, en ze laten ook vrij makkelijk een electron tunnelen zo door 't molecuul heen zodat je sneller lekstromen krijgt.
maarja, ze ontwikkelen die dingen vast niet voor niets, dus om Kabouter W. te citeren: "En wat is daar 't praktisch nut van ?"

[Reactie gewijzigd door BaatZ op 27 december 2009 11:57]

de transistor zelf is da miniscule ding in dat cirkeltje, dus behoorlijk kleiner dan 10µm, de rest is gewoon grote aansturing die het makkelijker maakt om dit te testen, in principe is enkel hetgeen in het cirkeltje nodig.
euhw... Ja dat rondje was zo klein dat 't niet meer opviel ;)
Ik weet niet wat jij gemeten hebt maar je moet het omcircelde gebied hebben in het plaatje. Dat is dus ruim kleiner dan 10 µm
wat is daar het praktisch nut van?
euhm.... Tja wat is het praktisch nut van fundamenteel onderzoek

Wat was het nut van het onderzoek van monochromatisch licht ... het leverde ons de laser op
Wat was het nut va.d. eerste laser die in het begin veel te groot was
Wat was het nut v.d. eerste computer die de grootte had van een sporthal

Ofwel, je zult het wiel toch ecth eerst moeten uitvinden voor je hem kunt optimaliseren

[Reactie gewijzigd door vladimirN op 27 december 2009 12:50]

[...]euhm.... Tja wat is het praktisch nut van fundamenteel onderzoek

Wat was het nut van het onderzoek van monochromatisch licht ... het leverde ons de laser op...
COHERENT licht. Tut, tut, tut. Een LED is ook monochromatisch, maar niet coherent, en daarom geen laser. ;)

Fundamenteel onderzoek is wel belangrijk, het is wel zo dat er (over korte-termijn toepasbare principes gesproken) in de tweede helft van de 20ste eeuw vooral doorontwikkeld is en niet gezocht werd naar revolutionare 'nieuwe' inzichten. Dus die grote argon-laser leverde een twintigtal jaar later een 780nm laserdiode op, en de inzichten die we van die 'lompe' Ar-Kr laser kregen (m.n. holografie) gaven ons de mogelijkheid om CD's te maken. DVD en BluRay zijn daar weer doorontwikkelingen van, de basis verschilt bijna niet van een CD, behalve dat er kleinere golflengten gebruikt worden en de spoortjes op de disc daarom dichter bij elkaar kunnen.

Net zo goed is de harddisk zoals we die nu kennen niet meer dan een veredelde magneet-tape, en is je state-of-the-art SSD alleen maar een verzameling 30 jaar oude EPROM-chips. Veel echt nieuwe inzichten hebben we de afgelopen halve eeuw niet gehad.
Net zo goed is de harddisk zoals we die nu kennen niet meer dan een veredelde magneet-tape, en is je state-of-the-art SSD alleen maar een verzameling 30 jaar oude EPROM-chips. Veel echt nieuwe inzichten hebben we de afgelopen halve eeuw niet gehad.
ik heb altijd al gevonden dat de prijs voor die ouwe zooi veel te hoog was :+

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.


Apple iPhone 11 Nintendo Switch Lite LG OLED C9 Google Pixel 4 FIFA 20 Samsung Galaxy S10 Sony PlayStation 5 Smartphones

'14 '15 '16 '17 2018

Tweakers vormt samen met Hardware Info, AutoTrack, Gaspedaal.nl, Nationale Vacaturebank, Intermediair en Independer DPG Online Services B.V.
Alle rechten voorbehouden © 1998 - 2019 Hosting door True