Molekulaarelektroonika
Molekulaarelektroonika ehk ühe molekuli elektroonika on teadusharu, mis uurib nanoskaalas töötavate molekulaarsete elektroonikakomponentide tootmistehnoloogiaid. See on makroskaalas elektroonika edasiarendus, kus iga funktsioneeriv osa üritatakse asendada ühe molekuli suuruse osakesega, mis täidaks siiski sama funktsiooni. Seega minnakse selles teaduses nanopiirkonda, kus osakeste suurused on väiksemad kui 100 nm. Molekulaarelektroonika (näiteks elus rakkude baasil) annab lootust jõuda komponentideni, mis on väiksemad kui 10 nm. Idee järgi peaksid elektroonikaseadmed siis koosnema näiteks sünteesitud molekulidest. Samuti loodetakse abi saada biomolekulidest, mis on kopeeritud loodusest (1–100 nm) ja mille abil proovitakse teha erinevaid loogikaid, mis ennast ise kokku kasvatavad (auto assembly). Eeldatakse, et ise kasvamine ehk ise korrastumine muudab tootmise palju odavamaks. Samas valdkonnas on lootustandvad ka nanoskaalas metallilised pooljuhid. Näiteks nanojuhtmed (nanowire) ja süsiniknanotorud (carbon nanotubes ehk CNT).[1]
Esimene samm molekulaarelektroonika poole tehti tänu süsiniknanotorudele. Sumio Iijima (NEC Fundamental Research Laboratory) avastas süsiniknanotorud juhuslikult 1991. aastal. See avastus andis uue suuna süsiniku baasil olevate materjalide väljatöötamisele ja tootmisele. Mitmeseinalisel süsiniknanotorul on paremad elektrilised omadused kui vasel. Takistus võib olla kuni kaks korda väiksem. Samuti võivad need olla väga head soojusjuhid (kuni 10 korda parem kui vask). Nende abil on võimalik realiseerida transistoreid, mis sarnanevad MOSFET transistoridele. Eripäraks on asjaolu, et lätte ja neelu ühendamiseks kasutatakse räni asemel süsiniknanotorusid. Neid seadmeid kutsutakse süsiniknanotoru väljaefekt-transistorideks (Carbon Nanotube Transistor FET). Nanotorusid loodetakse samuti kasutada mikroskeemisiseste elektriühenduste loomiseks erinevate üksuste vahel. Samuti lahendaks see probleemi, mis on väikesemõõtmeliste metallühenduste puhul, kui ühenduse takistus hakkab aja jooksul metallosakeste välja difudeerimise tõttu tõusma.[1]
