与第一次建立的半导体结构中的分子的电接触

电路不断按比例缩小并通过特定功能进行扩展。现在，一种新方法允许在传统硅芯片上与简单分子建立电接触。该技术有望带来传感器技术和医学的进步，正如巴塞尔大学的化学家和来自Rüschlikon的IBM Research - Zurich的研究人员在Nature杂志上所报道的那样。

为了进一步发展半导体技术，分子电子学领域正在寻求从单个分子而不是硅制造电路元件。由于其独特的电子特性，分子适用于使用传统硅技术无法实现的应用。然而，这需要可靠且廉价的方法来在分子的两端产生电接触。

能够生产数千种元素

来自巴塞尔大学和IBM研究中心 - 苏黎世的研究人员现已开发出一种技术，可以建立与单个分子的电接触。通过在分子上沉积纳米颗粒薄膜，可以同时生产数千种稳定的金属 - 分子 - 金属组分，而不会损害分子的性质。使用烷烃 - 二硫醇化合物证明了这种方法，其由碳，氢和硫组成。

研究人员使用了一种夹层结构，其中分子夹层从上方和下方与金属电极接触。下电极由一层铂构成，其上涂有一层非导电材料。然后将微小的孔蚀刻到该层中以产生不同尺寸的任意图案的隔室，在隔室内部与铂电极电接触。

自组装单层膜

然后研究人员利用某些分子的自组装能力。在孔的图案上，他们使用含有烷二硫醇分子的溶液，其自组装到孔中，形成致密堆积的单层膜。在该膜中，各个分子表现出规则的排列和与下铂电极的电连接。通过由金纳米颗粒制成的上电极建立与分子层的电接触。

这项新技术在很大程度上解决了先前阻碍分子电接触产生的问题 - 例如高接触电阻或细丝穿透薄膜的短路。通过该方法制造的构件可以在标准条件下操作并提供长期稳定性。此外，该方法可以应用于各种其他分子系统，并开辟了将分子化合物整合到固态器件中的新途径。其应用可能包括传感器技术和医学领域的新型仪器。

“我们的方法将有助于加速化学制造和可控制的电子和传感器组件的开发，”巴塞尔大学化学系的Marcel Mayor教授说。该项目获得了国家分子系统工程研究能力中心(NCCR)的大量资金，其中巴塞尔大学和苏黎世联邦理工学院是领先的房屋。