ảnh minh họa

Chúng ta muốn các thiết bị điện tử của trở nên mạnh mẽ hơn nữa thì các bóng bán dẫn, tức các công tắc nhỏ xíu tạo nên chúng, cần phải được không ngừng thu nhỏ kích thước. Tuy nhiên, bóng bán dẫn dựa trên silic như hiện nay có một giới hạn là chúng đang sử dụng có thể thu nhỏ lại được bao nhiêu.

Nhóm nghiên cứu đã có thể đưa ra sản phẩm đầu tiên, trong đó một phân tử duy nhất có thể hoạt động như một bóng bán dẫn.

Trong nghiên cứu này, bóng bán dẫn hoạt động khi phân tử duy nhất được bao quanh bởi các nguyên tử tích điện hoạt động như cổng bán dẫn.

Kết quả của nghiên cứu sẽ được công bố trên tạp chí Nature Physics số ra tháng 8/2015.

Các nhà nghiên cứu làm việc trên một loạt dự án từ Viện điện tử học bán dẫn Drude Paul (PDI) ở Berlin, Đại học Tự do Berlin (FUB), các nghiên cứu phòng thí nghiệm cơ bản NTT (NTT-BRL) tại Nhật Bản, và Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Hải quân Mỹ (NRL) tại Washington, DC.

Để thực hiện kỳ tích này, các nhà nghiên cứu sử dụng kỹ thuật mà công ty IBM đã tiên phong trong năm 1990 khi các nhà nghiên cứu tạo ra các chữ cái I, B và M bằng cách di chuyển một nguyên tử duy nhất trên bề mặt kim loại.

IBM cũng đã làm phim sử dụng các nguyên tử riêng lẻ trong năm 2013. Trong nghiên cứu mới này, các phân tử phải được đặt trên một bề mặt một chất bán dẫn gọi là indium arsenide thay vì kim loại, cùng với các nguyên tử indium tích điện tính xung quanh để tạo thành cổng bán dẫn.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng thuốc nhuộm phthalocyanine đồng gắn liền với bề mặt chất bán dẫn để ngăn chặn các phân tử từ gắn với nhau bằng liên kết hóa trị.

Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu thừa nhận rằng những thí nghiệm này còn lâu mới có thể ứng dụng trong thế giới thực.