世界上最小的二極管問世啦！

材料牛注：來自美國和以色列的科研者們最近研發出了目前世界上最小的二極管。這種二極管尺度是納米級的，與分子大小類似，這一研究成果將推動分子級電子裝置的發展。

來自美國芝加哥大學的研究者和來自以色列BGU大學的研究者們近期研發了一種號稱世界上最小的二極管，這種二極管大約只有單個分子那么大。

Yoni Dubi是BGU大學化學系的教授，他指出，這種二極管的研發是分子電子裝置發展上的重要里程碑，讓我們對電子傳導機制有了新的認識。

隨著對計算機運算能力越來越高的要求，科研者們不斷研發更高性能的分子，建立分子結構和電極上組裝材料之間的聯系，從而可以在分子尺度模擬傳統的電子元件。

納米二極管（又稱分子蒸整流器），類似閥門一樣可以增強一維方向的電流。這些納米（或分子）二極管，具有類似于傳統電子元件（例如電線、晶體管、整流器等）的性能。單分子電子器件新興領域的發展為克服Moore's定律提供了一種新的方法——經過硬件的計算，高密度集成電路里的晶體管的數量大約每兩年會翻倍——這突破了傳統硅集成電路的限制。

芝加哥大學的Bingqian Xu教授的研究團隊通過由11個堿基對組成納米級電路里提取了單個DNA分子。當他們通過分子測量電路時，并沒有任何特殊的發現。然而當一種叫"coralyne"的分子層插入DNA分子層時，電路發生了明顯的變化。出現了負極的電壓比正極的電壓高出15倍的現象，這是納米二極管的重要特征。Xu教授總結道，“我們通過在DNA分子里插入特殊的小分子制成了分子整流器。”

Dubi教授和他的學生Elinor Zerah-Harush設計了一種電路內的DNA分子理論模型來解釋實驗結果。這個模型可以解釋二極管的特性的原因，即當coralyne插入DNA分子后，打破了內部空間的對稱性，從而讓二極管表現了現有的特性。

這項研究成果將會發表在Nature ?Chemistry 上：

Molecular rectifier composed of DNA with high rectification ratio enabled by intercalation

原文參考地址：World's smallest diode, developed by U. of Georgia and Ben-Gurion U

感謝材料人編輯部杜征崢提供的素材