中科院成功構(gòu)建單分子晶體管器件并實現(xiàn)功能調(diào)控
發(fā)布時間：2021-04-29 12:00
近期，科技部官網(wǎng)顯示，在國家重點研發(fā)計劃“納米科技”重點專項的支持下，中國科學(xué)院物理研究所研究團隊成功構(gòu)建了尺寸小于1納米、由單個分子構(gòu)成的晶體管器件，并實現(xiàn)了功能調(diào)控。利用可控?zé)g電極的方法構(gòu)造納米金屬電極對，把單個酞菁錳分子嵌入其中。同時，利用門電極對其中的多個分子軌道能量進行靜電調(diào)控，最終首次在實驗上實現(xiàn)了二階近藤效應(yīng)的演化方式，驗證了數(shù)字重正化群計算方法中預(yù)言的線性關(guān)系，并利用這一關(guān)系獲得該類分子器件中兩個電子的交換相互作用的類型和大小。研究發(fā)現(xiàn)，器件的電子傳輸行為受器件內(nèi)外電子的多體量子關(guān)聯(lián)效應(yīng)和分子內(nèi)部有效交換作用雙重調(diào)控影響。
據(jù)悉，該項研究成果為未來亞納米器件功能原理探索拓展了思路，證明了亞納米信息器件中，信息的傳輸行為有不同的可能性和豐富的潛在功能，為強關(guān)聯(lián)物理現(xiàn)象（非常規(guī)超導(dǎo)、量子臨界等）的研究提供了新的平臺。
隨著摩爾定律的不斷延伸，芯片制程能否由納米進入亞納米是如今人們關(guān)注的重點。如今，單分子晶體管器件研究取得重要進展，為芯片制程走向亞納米提供了更多可行性。然而，也有聲音稱，由于傳統(tǒng)的硅基晶體管的尺寸已達到瓶頸，為進一步減小晶體管尺寸，基于單個有機分子來替代硅作為晶體管材料，成為電子器件微型化潛在技術(shù)方案，因此在未來亞納米芯片的發(fā)展中，傳統(tǒng)硅基器件或?qū)⑼顺鰵v史舞臺。
北京工業(yè)大學(xué)微電子學(xué)院教授馮士維認(rèn)為，目前，針對單分子晶體管器件的研究還處于非?；A(chǔ)的階段，技術(shù)需要更多時間來進行完善。在未來進入亞納米之后的高性能微電子芯片技術(shù)中，硅基器件的發(fā)展也異常關(guān)鍵，仍需要在硅基器件方面尋求更多突破。與此同時，硅基器件的發(fā)展并非已經(jīng)到達瓶頸，在3D集成等方面，仍有較大發(fā)展的空間，這同時也是如今芯片技術(shù)爭相競速的焦點，在未來芯片進入亞納米級后也同樣如此。
（文章來源：中國電子報）