| следующая статья ==>
В живой природе моноэлектронный эффект реализуются в молекулярных ансамблях (ЦЭТ в белках). ЦЭТ состоит из белков и служит для транспортировки электронов. Ключевую роль при этом играют редокс-центры, находящиеся в структуре белка. Это вещества небелковой структуры, например, гемм, хлорофилл, железосодержащие кластеры. Так как гранула мала, то пришедший электрон обеспечивает кулоновскую блокаду для последующих электронов. Полилептидная цепочка белка создает жесткий каркас с редокс-центрами, задавая их взаимную ориентацию. Перенос электрона осуществляется за счет направленного перемещения электрона от одного такого центра к другому, расстояние между которыми составляет 3 - 30А°. При этом изменение энергии редокс-центра с учетом того, что:
, °, ,
будет значительно превышать уровень теплового шума, и соответствовать температуре в .
В 90-х годах были созданы первые одноэлектронные транзисторы, но но для обеспечения их работоспособности приходится охлаждать их до гелиевой температуры (4,2 К). При комнатной температуре размер такого транзистора должен быть в пределах нескольких нанометров. Обычная оптическая литография для этой цели не применима.
Для получения таких малых рабочих элементов применяют молекулярно-кластерные технологии с использованием металлоорганических веществ. Технологический процесс сборки транзистора по такой технологии осуществляется с помощью мономолекулярных слоев Ленгмюр-Блоджетовских (ЛБ) пленок стеариновой кислоты, несущих в себе карборановые кластеры размером 1-2 нм. Путем испарения раствора, содержащего кластеры и стеариновую кислоту создают пленки ЛБ со средним расстоянием между кластерами порядка 20 нм. Это дает плотность упаковки элементов, равную 2500 штук на один квадратный микрометр.
Пленка Ленгмюра-Блоджета образуется, когда амфипатичные молекулы осаждаются на поверхность твердой подложки. Пленки, образованные подобным способом, могут быть проанализированы в условиях вакуума. Благодаря анализу посредством визуализации при помощи времяпролетной масс-спектрометрии вторичных ионов может быть определено распределение компонентов в модели.
Пленки Ленгмюра-Блоджета могут использоваться в качестве моделей биологических мембран, элементов структуры для биодатчиков, а также просветляющих слоев. Пленки Ленгмюра-Блоджета применяются также в полупроводниковых технологиях.
| следующая статья ==>