Новейшая методика модификации двумерных полупроводников с использованием технологии молекулярной самосборки наноструктур из ДНК открывает новые перспективы для разработки высокотехнологичных устройств.
Специалисты из Сколтеха в сотрудничестве с зарубежными учеными разработали инновационную методику точной модификации двумерных полупроводников с использованием органических молекул. Основой метода служит технология молекулярной самосборки наноструктур из ДНК, известных как ДНК-оригами, которые содержат молекулы органических красителей.
Структура ДНК-оригами укладывается на подложку, после чего на неё наносится слой двумерного полупроводника. Авторы метода уверены, что данная технология может быть использована для создания микроустройств нового поколения, включая высокопроизводительные вычислительные устройства и сенсоры.
Полупроводники, аналогичные графену, такие как дисульфид молибдена, обладают большим потенциалом для создания компактных и эффективных электронных и оптических устройств, которые превосходят традиционные кремниевые аналоги. Работа с такими ультратонкими структурами усложняется необходимостью точного контроля за расположением функциональных элементов на субмикронном уровне. Исследовательская команда предложила и протестировала методику упорядочивания молекул органических красителей на слое дисульфида молибдена с использованием ДНК-оригами. Для этого были созданы наноструктуры из ДНК размером около 100 нм, содержащие молекулы красителей в заранее определенных местах. Затем конструкции наносились на чип и покрывались слоем полупроводника.
Экспериментальные данные показали, что сборка ДНК-оригами с красителем прошла успешно. Молекулы красителя эффективно взаимодействуют с монослоем дисульфида молибдена благодаря резонансному переносу энергии. Это позволяет управлять свойствами полупроводника на наноуровне. Светоизлучающие характеристики образцов подтверждают эффективность разработанного метода.
Следующая задача учёных — создать рабочие прототипы наноразмерных электронных и оптических устройств, используя предложенный принцип функциональной модификации полупроводников. Эти гибридные материалы могут стать основой новых технологий для миниатюризации электроники. Они смогут повысить производительность оптических компьютеров, датчиков и других современных устройств будущего.
Фото: hi-tech.mail.ru