Student World

Společnost IBM oznámila, že se jí podařilo vyvinout první logický obvod, jehož základem je pouze jediná molekula. Základem této nanotechnologie jsou uhlíkové trubičky přibližně 100 000krát tenčí než lidský vlas.

Základem čipu je v tomto případě uhlík, respektive jeho grafitová modifikace. Ta dle okolností může pracovat jako vodič nebo polovodič. V rámci přípravy tranzistoru se přitom může jedna část nechat "spálit" účinkem elektrického proudu v kyslíkové atmosféře a zůstane pouze struktura s vlastnostmi polovodiče.
Stejný tým, který v květnu dokázal vytvořit uhlíkový čip, nyní pokročil až k hradlu typu NOT, což je vlastně invertor napětí, který prostě "převrátí" hodnotu zadanou na vstupu. Ke konstrukci se využívají tranzistory řízené elektrickým polem. Dosud připravené tranzistory z uhlíkovým nanotrubiček byly typu P, tedy šlo o děrovou (elektronově deficientní) vodivost. Ke konstrukci složitějších systémů je však třeba kombinovat tranzistory P a N (elektronová vodivost).
Pro převedení tranzistoru P na N se používalo dosti komplikovaného postupu, který vyžadoval přidání dalšího prvku, draslíku — ten je jako alkalický kov možným zdrojem eletronů. Nyní je možné jednodušeji provést inverzi i tím způsobem, že budeme nanotrubičku zahřívat ve vakuu a poté ji opět necháme vychladnout v kyslíkové atmosféře. V obou případech dostaneme kombinaci N a P tranzistorů tak, že tranzistory, které chceme uchovat v původní P podobě, vhodným způsobem chráníme. Používá se k tomu vrstvička ochranného nátěru označovaná jako PMMA.
Hradlo NOT je nejjednodušší, nyní by měla následovat i konstrukce hradel OR a AND, jejich kombinací již můžeme simulovat boleánovské operace.
Podrobnosti o této technologii lze najít na stránce http://researchweb.watson.ibm.com/, eventuálně na serveru Americké chemické společnosti (http://pubs.acs.org/). Zájemci zde objeví i doprovodná schémata a grafy ukazující strukturu tranzistoru i fungování hradla NOT.

autor Pavel Houser