Учёные MIT создали свыше 1000 устройств с молекулярными контактами, достигнув производительности до 99% и стабильной работы на протяжении 100 000 циклов измерений
21 августа 2026, 15:03Наука и космосDarth Sahara0
Исследователи Массачусетского технологического института (MIT) нашли метод интеграции молекул в электронные устройства, используя стандартные процессы производства полупроводников. Данная технология называется self-assembled contacts — «самособирающиеся контакты»: сначала формируется основная структура устройства, после чего молекулярный материал добавляется таким образом, чтобы электрические соединения образовывались самостоятельно и не повреждали молекулы.
Молекулы представляют интерес для вычислительных, сенсорных, оптических и квантовых технологий благодаря их точно настраиваемым свойствам на атомном уровне. Однако традиционное производство микросхем применяет мощные химические реагенты и другие процессы, которые могут нарушить хрупкие молекулярные структуры. Это создает трудности в соединении молекул с металлическими электродами и в массовом производстве таких устройств.
В демонстрационном устройстве команда сначала изготовила 2 металлических электрода с заранее сформированным зазором. Затем поверхности были покрыты молекулярным слоем. При испарении жидкости капиллярные силы (взаимодействия, притягивающие жидкость в очень узкие пространства) подтянули верхний электрод к молекулам. После этого слабые взаимодействия между близко расположенными поверхностями удерживали контакт, не повреждая отдельные молекулы.
По данной методике было создано более 1000 электрически активных устройств с молекулярными слоями толщиной менее 1 нм. Доля исправно работающих устройств достигала 99%, при этом устройства сохраняли стабильную работу на протяжении 100 000 циклов измерений. Спектроскопические измерения комбинационного рассеяния света подтвердили целостность молекул после их изготовления.
«Наша платформа сочетает в себе масштабируемость традиционного производства полупроводников с точностью и контролем самосборки», — отметила Фарназ Нирои, доцент кафедры электротехники и информатики MIT. По словам Питера Саттертуэйта, одного из авторов исследования, добавление хрупких материалов только после создания основных элементов позволяет применять стандартные производственные процессы, которые обычно несовместимы с наноматериалами.
Команда также продемонстрировала системную интеграцию устройств в перекрёстной матрице молекулярной памяти. Такая архитектура выполнила векторно-матричное умножение — ключевую операцию нейроморфных вычислений, имитирующих некоторые аспекты обработки информации в нервной системе. Авторы рассматривают данный подход как основу для массивов молекулярной памяти и интеграции других наномасштабных и квантовых материалов в электронные устройства.
Источники:Nature NanotechnologyНаука и космос0НанотехнологииMITПолупроводникиНейроморфные вычисленияКвантовые материалыМолекулярная электроникаМолекулярная память15:03
Источник