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渴望分子电子学?抓住新Nist三明治
倒装芯片层压法创造了这种超光滑的黄金表面，它允许有机分子在金和硅之间形成一层薄而均匀的层。用其他方法创造的黄金表面要粗糙得多，而且会产生ma
资料来源:Coll Bau / NIST
美国国家标准与技术研究所(NIST)的科学家们最近调制出了一种三明治配方，对计算机芯片设计师来说可能是美味的，他们长期以来一直对分子大小的电子元件有渴望，但直到现在还没有明确的方法来满足它。
该研究团队包括来自马里兰大学的合作者，他们发现了一种将有机分子夹在硅和金属之间的简单方法，硅和金属是电子元件的两种基本材料。通过这样做，该团队可能已经克服了制造由单个分子组成的开关的主要障碍之一，这可能代表了电子工业微型化的终极目标。该团队在美国化学学会杂志， 2009年8月11日出版。
利用分子作为开关的想法已经存在了很多年，它带来了这样的希望:可以以低廉的成本大量生产组件，作为一个整体比更大的硅兄弟运行得更快，而且只使用极小的一部分能量。但是，尽管在制造开关分子本身方面已经取得了进展，但整体概念仍停留在绘制板上，这在很大程度上是因为有机分子很脆弱，而且在芯片制造过程中的一个特别紧张的步骤——将它们连接到电触点上时，有机分子往往会受到不可挽回的破坏。
在芯片电路中，金属形成了许多这样的接触点，但将金属放入芯片需要加热，直到它蒸发，然后让它在硅上凝结。NIST的材料科学家Mariona Coll Bau说:“想象一下热气会对你的手臂造成什么影响。”“蒸发的金属要热得多，而有机开关分子非常脆弱——它们无法忍受高温。”
然而，Coll Bau的团队找到了一种冷却厨房的方法。他们先用一种不粘的材料覆盖表面，然后在上面凝结黄金，让金属冷却成超光滑的表面。然后，他们在黄金表面上用用于头顶透明玻璃的塑料层压。不粘层可以让他们像剥掉保鲜膜一样轻松地从表面去除镀金层。添加有机分子相对简单:将分子附着在金上，然后将整个组装物翻转到硅基座上，有机分子被整齐地夹在里面——而且完好无损。
尽管科学家们以前也尝试过制作这种三明治，但科尔·鲍表示，他们首次使用印迹机，最终使有效地组装材料成为可能。她说:“这台机器允许我们把三层压在一起，这样有机分子就可以接触硅和金，而不会打碎或以其他方式降解它们。”
Coll Bau补充说，“倒装芯片层压”，正如团队所称，可能会导致超出芯片设计的应用，包括生物传感器，这依赖于有机世界和电子世界的相互作用。她说:“作为一种制造范式，这项技术可能被证明是有用的。”“制作小的东西很难，这可能是一种更简单的方法。”
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