หลังจากหลายปีของการสร้างชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์แต่ละชิ้นจากโมเลกุลเดี่ยวและแท่งขนาดเล็กจิ๋ว ตอนนี้นักวิจัยได้เชื่อมโยงอุปกรณ์ขนาดเล็กเข้ากับวงจรต้นแบบในวงจรนี้ที่มองด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด จุดเชื่อมต่อของเส้นลวดบางเฉียบแต่ละจุดจะทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หวางและคณะ /ศาสตร์ทีมงานที่แยกจากกันที่ Harvard University และ Delft University of Technology ในเนเธอร์แลนด์ได้สร้างวงจรจากทรานซิสเตอร์ สายไฟ และส่วนประกอบอื่นๆ ให้แคบเท่ากับอะตอมเพียงไม่กี่ตัว วงจรสามารถดำเนินการคำนวณอย่างง่าย เช่น การบวกสองบิตเข้าด้วยกัน
ด้วยการสร้างวงจรดังกล่าว ทีมงานที่นำโดย
Charles M. Lieber จาก Harvard และ Cees Dekker จาก Delft อาจเปิดประตูสู่ชิปอิเล็กทรอนิกส์ที่ทรงพลังและกะทัดรัดกว่าชิปที่ผลิตด้วยวิธีการปัจจุบันมาก ทั้งสองกลุ่มวิจัยอธิบายวงจรใหม่ ของ พวกเขาใน Science 9 พฤศจิกายน
การศึกษาเหล่านี้แสดงถึง “ขั้นตอนที่น่าทึ่งในการทำให้คอมพิวเตอร์นาโนอิเล็กทรอนิกส์เป็นจริง” Greg Y. Tseng จาก Stanford University และ James C. Ellenbogen จาก Miter Corp. ใน McLean, Va กล่าวในคำอธิบายที่มาพร้อมกับบทความวิจัย
สมัครสมาชิกข่าววิทยาศาสตร์
รับวารสารวิทยาศาสตร์ที่ยอดเยี่ยมจากแหล่งที่น่าเชื่อถือที่สุดส่งตรงถึงหน้าประตูคุณ
ติดตาม
ในชิปทุกวันนี้ แม้แต่ทรานซิสเตอร์ที่เล็กที่สุดก็มีขนาดหลายพันอะตอมหรือหลายร้อยนาโนเมตร ผู้ผลิตชิปสร้างส่วนประกอบดังกล่าวโดยใช้กระบวนการที่ใช้ชั้นเซมิคอนดักเตอร์ โลหะ และฉนวนกับเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์เพื่อสร้างวงจรขนาดเล็ก
ผู้ผลิตจัดเตรียมขั้นตอนโดยใช้แสงสำหรับประทับลวดลายลงบนแผ่นเวเฟอร์
เป็นเวลากว่า 40 ปีที่ผ่านมา วิศวกรได้ลดขนาดรูปแบบเหล่านั้นลงเรื่อยๆ โดยเพิ่มจำนวนทรานซิสเตอร์บนชิปประมาณ 2 เท่าทุกๆ 18 เดือน ผู้เชี่ยวชาญด้านอิเล็กทรอนิกส์หลายคนคาดการณ์ว่าการย่อส่วนนี้อาจสิ้นสุดภายในอีกหนึ่งหรือสองทศวรรษ เนื่องจากอุปกรณ์ดังกล่าวถึงขีดจำกัดทางกายภาพแล้ว วงจรต้นแบบใหม่ซึ่งช้ากว่าวงจรปัจจุบัน อาจเป็นผู้บุกเบิกอุปกรณ์ที่จะมาแทนที่ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ทั่วไป
ในการศึกษาก่อนหน้านี้ กลุ่มของ Lieber แสดงให้เห็นว่าการข้ามสายนาโนของเซมิคอนดักเตอร์สองเส้น ซึ่งแต่ละเส้นบางกว่าไวรัส สามารถสร้างทรานซิสเตอร์หรือส่วนประกอบควบคุมอิเล็กตรอนอื่นๆ ได้ (SN: 5/5/01, p. 286: Getting Nanowired ) ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ได้ประดิษฐ์ทรานซิสเตอร์หลายตัวบนแผ่นเวเฟอร์ซิลิกอนโดยการไหลของของเหลวที่มีเส้นลวดนาโนแขวนอยู่เหนือมัน การไหลในแนวตั้งฉากทำให้เส้นใยจำนวนมากวางลงพร้อมกัน ทำให้การจัดเรียงแบบกากบาท นักวิจัยใช้หน้าสัมผัสโลหะที่สะสมไว้ด้วยวิธีทั่วไป จากนั้นจึงเชื่อมโยงส่วนประกอบเหล่านั้นเข้ากับวงจร
Dekker และเพื่อนร่วมงานสร้างทรานซิสเตอร์จากสิ่งที่เรียกว่าท่อนาโนคาร์บอน (SN: 5/9/98, p. 294) ซึ่งบางกว่าเส้นลวดนาโนมาก แต่ละหลอดประกอบด้วยแผ่นคาร์บอนหนาหนึ่งอะตอมที่ม้วนเพื่อให้ขอบด้านยาวของแผ่นประกบกัน โมเลกุลของท่อที่เกิดขึ้นมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณนาโนเมตรและอาจยาวได้หลายไมโครเมตร นักวิจัยของเดลฟต์ยังใช้หน้าสัมผัสโลหะทั่วไปเพื่อสร้างวงจรการทำงาน
ทีมวิจัยอื่น ๆ ได้สร้างวงจรพื้นฐานจากท่อนาโนและจากโมเลกุลอินทรีย์เมื่อเร็ว ๆ นี้ แต่วงจรของ Harvard และ Delft นั้นซับซ้อนกว่า Tseng และ Ellenbogen ทราบ การออกแบบใหม่นี้ยังช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถควบคุมทรานซิสเตอร์แต่ละตัวได้มากขึ้น
แม้จะมีขนาดจิ๋วของทรานซิสเตอร์ แต่หน้าสัมผัสขนาดปกติของทรานซิสเตอร์จำเป็นต้องให้วงจรครอบคลุมพื้นที่ที่เสียไปค่อนข้างมาก Paul S. Weiss จาก Pennsylvania State University ใน State College กล่าว
วิธีที่จะหลีกเลี่ยงการแผ่กิ่งก้านสาขาที่ไม่ต้องการนั้นกำลังอยู่ในระหว่างการพัฒนา ทีมของ Lieber รายงาน โดยทำงานร่วมกับอิเล็กโทรดอาร์เรย์แบบใหม่ที่สุดท้ายแล้วอาจอนุญาตให้มีความหนาแน่นของทรานซิสเตอร์เกือบล้านล้านตัวต่อตารางเซนติเมตร ซึ่งจะเหมือนกับการบรรจุวงจรของชิป Pentium นับหมื่นลงในพื้นที่ที่ชิปตัวเดียวใช้อยู่ในปัจจุบัน
แนะนำ 666slotclub / hob66
