Een team natuurkundigen uit Duitsland, de Verenigde Staten en Japan heeft met behulp van een scanning tunneling microscoop (STM) een transistor gemaakt die uit een enkel molecuul en een paar atomen bestaat. Volgens de onderzoekers is het hiermee mogelijk geworden om de stroomgeleiding bij individuele moleculen te onderzoeken.

De transistor, bestaande uit een organisch molecuul (phthalocyanine) en enkele positief geladen indiumatomen, werd met behulp van de STM op het oppervlak van een indiumarsenide-kristal aangebracht. Vervolgens werden er uit metaalionen bestaande elektrische gates geplaatst waarna het molecuul in de juiste positie werd gebracht. Het molecuul is slechts zwak gebonden aan het InAs-substraat. Als de probe van de STM in de buurt van het molecuul wordt gebracht en de juiste spanning wordt aangelegd, dan ‘tunnelen’ individuele elektronen tussen de STM-probe en de transistor. De atomen zorgen door hun lading voor een gate-potentiaal die de elektronenstroom en daarmee de ladingstoestand van het molecuul beïnvloedt. Volgens de onderzoekers zijn de met de STM gebouwde transistoren robuust en reproduceerbaar genoeg om als onderzoeksmodel voor de stroomgeleiding bij individuele moleculen te kunnen dienen. Na voldoende ervaring met het gedrag van deze moleculaire transistoren te hebben opgedaan moet het mogelijk zijn deze kleine bouwstenen te combineren met de gebruikelijke halfgeleidertechnieken.

Illustratie: PDI