ترانزیستور مولکولی (Molecular Transistor)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)
انواع ترانزیستورها (Transistor) را در آموزش زیر شرح دادیم :
ترانزیستور مولکولی (Molecular Transistor) :
ترانزیستور مولکولی (Molecular Transistor) یک ترانزیستور است که در آن از یک مولکول منفرد یا یک لایه نازک از مولکول ها به عنوان کانال یا بخش فعال استفاده می شود. هدف نهایی الکترونیک مولکولی، ساخت قطعات الکترونیکی در مقیاس مولکولی (چند نانومتر) با استفاده از مولکول های آلی یا فلز-آلی است.
انواع مختلفی از ترانزیستورهای مولکولی وجود دارد: (۱) ترانزیستورهای تک مولکول (Single-Molecule Transistor): یک مولکول منفرد (مانند C60، نانولوله کربنی کوتاه، یا مولکول های آلی با گروه های عاملی) بین دو الکترود (سورس و درین) قرار می گیرد و یک گیت (معمولا پشتی) جریان را کنترل می کند. (۲) ترانزیستورهای لایه مولکولی (Molecular Layer Transistor): یک لایه نازک از مولکول ها (مانند SAM) به عنوان کانال عمل می کند. (۳) ترانزیستورهای الکتروشیمیایی مولکولی (Molecule-based Electrochemical Transistor).
\[ \text{رسانش مولکول} \propto T(E) \quad \text{(ضریب عبور کوانتومی)} \]مکانیزم رسانش در مولکول ها معمولا از طریق تونل زنی یا پرش (Hopping) است و توسط سطوح انرژی مولکولی (HOMO/LUMO) تعیین می شود. گیت می تواند با تغییر پتانسیل الکترواستاتیک، این سطوح را جابجا کرده و جریان را کنترل کند.
مزایا: ابعاد بسیار کوچک (تا حد یک مولکول)، پتانسیل برای چگالی مجتمع سازی فوق العاده بالا، و تنوع شیمیایی بالا. معایب: اتصال الکتریکی به یک مولکول منفرد بسیار دشوار است، پایداری و تکرارپذیری پایین، و عملکرد در دمای اتاق (معمولا تا دمای اتاق کار می کنند اما با نویز بالا).
ترانزیستورهای مولکولی هنوز در مراحل اولیه تحقیقاتی هستند و نمونه های آزمایشی زیادی ساخته شده است (مانند ترانزیستور با مولکول C60). کاربردهای بالقوه در محاسبات مولکولی و حسگرهای زیستی است.
