Nano transistor.
Científicos
crean el primer transistor de un solo electrón a la temperatura ambiente.
De un
nanotubo de carbón, investigadores holandeses han hecho un transistor que
conduce y corta el flujo de un solo electrón. Es el primer transistor de un
solo electrón (SET) que funciona a la temperatura ambiente y dada su eficacia y
tamano, los científicos sugieren que representa un gran paso en la búsqueda
para crear componentes siempre más pequeńos de ordenadores. " Hemos
agregado otra pieza importante a la caja de herramientas de la electrónica
molecular, " comento Cees Dekker de la
universidad tecnologica de Delft.
Los
transistores comunes trabajan con el movimiento de millones de electrones, que
generan mucho calor. Un interruptor de un solo electrón permite evadir la
barrera para reducir de componentes electronicos. Estos dispositivos consisten
en una isla metálica separada de dos electrodos por un " mar "que
rodea el material. Un voltaje
aplicado a una puerta en la isla permite que los electrones pasen el mar en un
salto a la isla. Pero el calor, también podría proveer a los electrones de
bastante energía para saltar a la isla.
El grupo
de Dekker fabrico un SET con una dimension de un nanómetro de ancho y 20
nanómetros de largo , las fluctuaciones tan minúsculas de calor probaron ser
irrelevantes. Utilizaron la extremidad de un microscopio atómico de fuerza para
hacer curvas agudas en un solo nanotube de carbón ,como se muestra a
continuacion :
Estas
curvas sirven al mismo propósito que el material del mar en los dispositivos
anteriores, regulando el número de electrones que pasan a través del SET. “Hace solamente cuatro ańos medimos por
primera vez el transporte electrónico a través de un nanotubo, " dijo
Dekker, " ahora estamos explorando qué podemos hacer y qué no en términos
de dispositivos moleculares. El paso siguiente será pensar cómo combinar estos
elementos en circuitos mas complejos."
Nano tubos torcidos.
Los
nanotubos torcidos actuan electricamente como uniones metal-semiconductor y como uniones metal-metal,el nanotubo
torcido que actua como una union semiconductor-metal presenta caracteristicas
electricas similares a un diodo .
En la miniaturization de sistemas circuitales se utilizarian algunas moléculas
como elementos activos,un concepto que ha sido pensado desde los anos 70. La
realización experimental de la idea es difícil, pero el interés se ha revivido
con la venida de los nanotubos de carbón.
Dispositivos
realizados con nanotubos se han realizado introduciendo un pentágono y un
heptágono en el enrejado hexagonal del carbón. De esta manera, dos segmentos de
tubo con estructuras atómicas y electrónicas diferentes, pueden ser fundidos
sin que se note la ”costura” para crear una union metal-metal,
semiconductor-metal o semiconductor-semiconductor de sólo unos pocos átomos en
la sección transversal,en la siguiente figura se observa el efecto de agregar
una estructura pentagonal y heptagonal en el conjunto hexagonal y de esta
manera retorcer al nanotubo.
Estos
empalmes se pueden imaginar como bloques utilizables en la futura electrónica
molecular basada enteramente en el carbón. Ya que la inclusión de un pentágono
en un nanotube causa una curvatura positiva mientras un heptágono una curvatura
negativa, tales empalmes se manifiestan a sí mismo generalmente como una
torcedura aguda.
Específicamente,se han identificado
nanotubos que exhiben toceduras agudas y se han realizado medidas eléctricas en
dicha zona,midiendose un parametro conocido como transporte .Se encontro que
una union torcida que presenta propiedades de semiconductor-metal se comporta
como un diodo molecular, similar a un diodo
rectificador convencional que tiene características de transporte no lineales,que
es fuertemente asimétrica con respeto a la polaridad.
En el caso de una union torcida con
caracteristicas metal-metal, la conductancia parece ser fuertemente suprimida y
muestra una dependencia una caracteristica(power-law) en
temperatura y voltaje aún a temperatura ambiente, los nanotubos presentan un estado denominado liquido
Luttinger,que es un estado electronico exotico que aparece en conductores de
una dimension,debido a la interaccion electron-electron.
Eduardo Ghershman,14.7.2001
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