(a)CNT分子内晶体管的示意图和(b)透射电子显微镜图像。晶体管的电流-电压特性。荣誉:唐国家材料科学研究所由国家材料科学研究所(NIMS)领导的国际联合研究小组开发了一种原位透射电子显微镜技术，可用于精确操纵单个分子结构。利用这种技术，研究小组成功地通过局部改变碳纳米管的螺旋结构来制造碳纳米管分子内晶体管，从而使其一部分以可控的方式经历金属到半导体的转变。半导体碳纳米管有望作为高能效纳米晶体管的沟道材料，用于制造性能优于现有硅微处理器的微处理器。然而，通过精确操纵碳纳米管的螺旋结构来控制其电子性质一直是一个主要的挑战。
这个联合研究团队首次成功地利用热和机械应变局部改变碳纳米管的螺旋结构，从而可控地操纵碳纳米管的电子性质。利用这种技术，该团队能够通过将一部分金属碳纳米管转化为半导体来制造碳纳米管晶体管，其中半导体纳米通道共价结合到金属碳纳米管源极和漏极。沟道长度短至2.8纳米的碳纳米管晶体管在室温下表现出相干的量子输运——通常只有在极低的温度下才能观察到类似波的电子行为。
本研究开发的分子结构操纵技术有可能用于制造创新的纳米电子器件。该团队计划使用这种技术来设计原子级精度的材料结构，以制造由单个原子结构或分子组成的电子和量子器件。
这项研究发表在《科学》杂志上。
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
