Метод ДНК-оригами поможет с миниатюризацией электроники
Международная группа исследователей, в которую вошли специалисты «Сколтеха», Мюнхенского университета имени Людвига и Максимилиана, Нанкинского университета и Национального института материаловедения Японии, разработала новый метод прецизионной функционализации двумерных полупроводников. В основе подхода лежит технология ДНК-оригами — управляемой молекулярной самосборки наноструктур из ДНК, на которые заранее закрепляются органические красители.
Суть метода заключается в том, что ДНК-оригами с молекулами красителей размещаются на чипе, после чего конструкция перекрывается слоем двумерного полупроводника, например монослоем дисульфида молибдена. Такой подход позволяет с высокой точностью задавать расположение функциональных элементов на атомарно тонком материале, что ранее было практически недостижимо существующими технологиями.
Двумерные полупроводники, вдохновлённые свойствами графена, считаются перспективной альтернативой традиционным материалам вроде кремния. Они способны сделать электронные и оптические устройства более компактными и энергоэффективными. Однако ключевой проблемой остаётся наноструктурирование: создание строго заданного «ландшафта» для переноса энергии требует точности на уровне нескольких нанометров.
В ходе экспериментов учёные подтвердили корректную самосборку ДНК-оригами и зафиксировали резонансный перенос энергии между молекулами органических красителей и монослоем дисульфида молибдена. Этот механизм позволяет локально управлять свойствами полупроводника, формируя заданные области усиленного излучения, что хорошо видно на снимках фотолюминесценции.
Авторы исследования отмечают, что продемонстрированная технология открывает путь к созданию наноэлектронных и нанофотонных устройств нового поколения. В перспективе такие гибридные материалы могут быть использованы в компактных вычислительных системах, оптических детекторах, квантовых симуляторах и других высокотехнологичных решениях, пишет cnews.ru.
