世界上最小的二极管问世啦！

材料牛注：来自美国和以色列的科研者们最近研发出了目前世界上最小的二极管。这种二极管尺度是纳米级的，与分子大小类似，这一研究成果将推动分子级电子装置的发展。

来自美国芝加哥大学的研究者和来自以色列BGU大学的研究者们近期研发了一种号称世界上最小的二极管，这种二极管大约只有单个分子那么大。

Yoni Dubi是BGU大学化学系的教授，他指出，这种二极管的研发是分子电子装置发展上的重要里程碑，让我们对电子传导机制有了新的认识。

随着对计算机运算能力越来越高的要求，科研者们不断研发更高性能的分子，建立分子结构和电极上组装材料之间的联系，从而可以在分子尺度模拟传统的电子元件。

纳米二极管（又称分子蒸整流器），类似阀门一样可以增强一维方向的电流。这些纳米（或分子）二极管，具有类似于传统电子元件（例如电线、晶体管、整流器等）的性能。单分子电子器件新兴领域的发展为克服Moore's定律提供了一种新的方法——经过硬件的计算，高密度集成电路里的晶体管的数量大约每两年会翻倍——这突破了传统硅集成电路的限制。

芝加哥大学的Bingqian Xu教授的研究团队通过由11个碱基对组成纳米级电路里提取了单个DNA分子。当他们通过分子测量电路时，并没有任何特殊的发现。然而当一种叫"coralyne"的分子层插入DNA分子层时，电路发生了明显的变化。出现了负极的电压比正极的电压高出15倍的现象，这是纳米二极管的重要特征。Xu教授总结道，“我们通过在DNA分子里插入特殊的小分子制成了分子整流器。”

Dubi教授和他的学生Elinor Zerah-Harush设计了一种电路内的DNA分子理论模型来解释实验结果。这个模型可以解释二极管的特性的原因，即当coralyne插入DNA分子后，打破了内部空间的对称性，从而让二极管表现了现有的特性。

这项研究成果将会发表在Nature  Chemistry 上：

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

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

感谢材料人编辑部杜征峥提供的素材