Крупные, электронным образом реорганизуемые молекулы, называемые ротаксанами, размещаются между линиями сетки из нанопроводов, формируя основу логических вентилей
Исследователи корпорации Hewlett-Packard совместно с Калифорнийским университетом в Лос-Анджелесе разработали технологию, которая позволяет создавать сложные микросхемы молекулярного уровня. Элементы этих микросхем примерно в 100 раз меньше, чем в современных кремниевых микросхемах: их размеры исчисляются в нанометрах, а не в микрометрах.

Эти микросхемы, как предполагается, смогут поддерживать более высокие скорости и меньший уровень энергопотребления. Планируется, что первые коммерчески доступные вычислительные устройства, оснащенные такими микросхемами, появятся в конце десятилетия.

Новая технология основана на принадлежащем HP и университету Лос-Анджелеса патенте, объединяющем в себе сразу три новации — в области логических вентилей нанометрового размера, микросхем памяти с переключением на молекулярном уровне и технологии связи этих наносхем с существующими микросхемами.

Основа наносхемы — довольно простая сетка из «нанопроводников», толщина которых не превышает нескольких атомов. Эти проводники состоят из редкоземельных металлов, которые естественным образом выстраиваются в линию в результате химической реакции с кремниевой подложкой (редкоземельные металлы составляют группу, в которую входят иттрий, скандий и торий).

Крупные, электронным образом реорганизуемые молекулы, называемые ротаксанами, размещаются между линиями этой сетки из нанопроводов, формируя основу логических вентилей.

Стенли Уильямс, директор Hewlett-Packard по исследованиям в области квантовых вычислений, и Филип Кейкс, руководитель компании по науке, демонстрируют туннельный микроскоп, сыгравший немалую роль в исследованиях наномира
Функционирование логической микросхемы можно задавать посредством установки электронным образом молекулярных коммутаторов в конкретной конфигурации.

HP и университет также совместно запатентовали схему памяти, базирующуюся на молекулярных переключателях. Наконец, стало возможным связывание элементов молекулярного уровня со сформированными путем традиционной литографии микросхемами посредством химического процесса.

Сегмент нанотехнологий за последний год стремительно развивался, и сразу ряд ведущих производителей представили несколько полупроводниковых устройств молекулярного уровня. По мере продолжения движения к созданию устройств молекулярного уровня химия заменяет физику в качестве основной фундаментальной дисциплины, определяющей направление разработок.

В ноябре прошлого года группа исследователей лаборатории Bell Labs корпорации Lucent Technologies создала транзистор, содержащийся внутри одной большой молекулы, называемой тиолом.

В августе 2001 года корпорация IBM анонсировала компьютерную микросхему, созданную из углеродных нанотрубок — имеющих форму труб молекул, составленных из атомов углерода.

Нанотехнологии, как предполагается, будут также использоваться в оптических коммутаторах, квантовых вычислительных устройствах и в биотехнологии.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями