Molekulare Winzlinge
Arbeiten Ein-Elektronen-Transistoren bereits mit nur einem Elektron als Informationseinheit, so könnte man auch Moleküle oder Atome dazu einsetzen. Forscher von IBM haben dies mit dem Spin-Zustand von individuellen Atomen und dem Aufbau eines Spin-Schalters "Spin-Flip-Spektroskopie" versucht.
Auch mit nur einem Molekül - und zwar einem organischen - kann man Transistoren bauen. Forscher aus den Bell-Labs haben dies bereits gezeigt. Hierbei benutzte man als elektrisch aktives Medium ein so genanntes Thiol, dessen Leitfähigkeit sich bei Anlegen einer Spannung ändert.
Die Thiol-Moleküle befanden sich in einer Lösung neben elektrisch inaktiven Molekülen, welche zur Verdünnung dienten. Diese Lösung brachte man in einen Graben, der in einen Silizium-Wafer geätzt war. Unter und über der Lösung befanden sich die beiden Elektroden in Form von Goldflächen. Die Gate-Elektrode bildete den Rand des Grabens. Nach der Verdunstung der Lösung blieb eine exakt ein Molekül dicke Schicht auf der Goldelektrode zurück. Durch sorgsame Anpassung der Thiol-Verteilung auf die inaktiven Moleküle konnten die Forscher statistisch sicherstellen, dass nur ein aktives Molekül auf der Goldelektrode zurückblieb. Dieser Aufbau funktionierte jedoch nur bei Temperaturen unter 200 Kelvin.