دانشمندان توانستند با اتصال نانوساختارهای منفرد به‌هم ابزار بسیار کوچکی را بسازند که میتواند یک جریان کنترل‌شده‌ی تک‌الکترونی را عبور دهد.
ساخت نسل جدید تجهیزات تک‌الکترونی
دانشمندان توانستند با اتصال نانوساختارهای منفرد به‌هم ابزار بسیار کوچکی را بسازند که میتواند یک جریان کنترل‌شده‌ی تک‌الکترونی را عبور دهد. طی سال‌های گذشته روش‌های مختلفی برای اتصال مولکول‌ها و نانوذرات فلزی و نیمه‌هادی ابداع شده‌اند؛ ولی کارایی آنها با کوچک‌تر شدن ابعاد نانوساختارها افت پایین می‌آید؛ به‌طوری که اغلب آنها در مقیاس چند نانومتر بازده پایینی دارند. در یک مطالعه جدی، محققان راه جدیدی را برای اتصال نانوذرات یافتند که می‌توان به کمک آن بر این موانع غلبه و نسل جدیدی از نانوابزارها را ایجاد کرد.
محققان فرانسوی دانشگاه Paris-Sud نتایج این تحقیق خود را در مجله‌ی Nanotechnology منتشر کردند. علاوه بر افزایش کارایی در اندازه‌های خیلی کوچک، روش جدید با محدوده‌ی وسیعی از مواد نظیر مواد فرومغناطیس حساس به اکسیژن سازگار است. در این مطالعه دو روش ساخت مشابه به کار گرفته شد که در هر دوی آنها یک الکترود پایینی و یک لایه‌ی نازک آلومینا به کار رفته‌است. در فرایند اول ابتدا لایه‌ای از نانوذرات رسوب داده شد و پس از آن لایه‌ی نازکی از آلومینا و یک لایه‌ی مقاوم روی آن نشانده می‌شوند، سپس محققان به کمک روش nanoindentation یک حفره‌ی نانومتری را در لایه‌ی مقاوم ایجاد کرده و با پر کردن آن از فلز، الکترود بالایی را تشکیل دادند. نوک این نانوحفره بسیار تیز است و میتواند تنها به یک نانوذره متصل شود. در فرایند دوم لایه‌ی آلومینا روی لایه‌ی مقاوم رسوب داده می‌شود.
در هر دو فرایند حفره‌ای در لایه‌ی مقاوم(آبی) ایجاد و جهت تشکیل الکترود بالایی با یک فلز پر می‌شود. نوک این الکترود به قدری کوچک است که میتواند به یک نانوذره وصل شود.
نتیجه‌ی نهایی، ابزاری حاوی آرایه‌ای از نانوذرات است که در آن تنها یک نانوذره به الکترودهای بالایی و پایینی متصل است. این نانوذره میتواند تا ۲ نانومتر کوچک باشد.
روش مذکور در مقایسه با روش‌های پیچیده و گران‌قیمت پرتوی یونی و لیتوگرافی، ساده و ارزان است و در مقیاس خیلی کوچک بازده بهتری دارد، همچنین به‌دلیل سازگاری آن با مواد فرومغناطیس می‌توان از آن در نانواسپینترونیک هم استفاده کرد.
