[发明专利]分子电子装置

说明书

一种分子电子装置(10)包含多核苷酸框架(3)、一个或多个分子电子组件(4)以及一个或多个电触点(7)。所述分子电子组件和所述电触点各自连接到所述多个多核苷酸，使得所述分子电子组件和所述电触点相对于所述框架并相对于彼此定位。这形成所述电触点与所述分子电子组件之间的耦接。

本发明涉及一种分子电子装置和组装分子电子装置的方法。

分子(例如，具有限定的原子组成和结构式)是可以对其功能进行操纵的最小物体。因此，分子电子组件为电路的小型化提供了最大限度。在这种规模上，量子现象支配此类装置的特性，并且因此分子电子组件可以能够用于研究用于量子技术的组件的开发。

然而，由于其大小(通常小于可能制造的最小的金属导线)，因此难以操纵分子电子组件以将它们连接到电路中，并且使用常规工程化方法获得的产率非常低。

在一种技术中，可以使用电流或机械应变在细导线(被称为“断裂结”)中制造几纳米的间隙。然后，可以将分子组件沉积在导线上，从而希望一个(并且只有一个)分子组件能够桥接导线中的间隙，使得所述组件然后可以并入到电路中。然而，这种技术依赖于可能性并且因此很少产生能运转的装置。此外，由于不可能以任何精度控制导线中的间隙的形状和分子相对于导线的定向，因此此类“能运转的”装置很少表现出可再现的特性。

在另一种技术中，可以使用扫描隧穿显微镜来定位和研究沉积在导电表面上的分子组件。与将分子组件插入到断裂结中相比，这个过程更可靠且可重复。然而，这个技术使用体积大的实验设备，这限制了可以用于分子电子装置的几何结构，从而排除了一些实用装置。

本发明的目的是提供改进的分子电子装置和组装分子电子装置的方法。

当从第一方面来看，本发明提供了一种分子电子装置，其包括：

框架，所述框架包括多个多核苷酸；

一个或多个分子电子组件；以及

一个或多个电触点；

其中所述一个或多个分子电子组件和所述一个或多个电触点各自连接到所述多个多核苷酸中的一个或多个多核苷酸，使得所述一个或多个分子电子组件和所述一个或多个电触点相对于所述框架并相对于彼此定位以形成所述一个或多个电触点与所述一个或多个分子电子组件之间的耦接。

当从第二方面来看，本发明提供了一种组装分子电子装置的方法，所述方法包括：由多个多核苷酸组装框架；

将一个或多个分子电子组件连接到所述多个多核苷酸中的一个或多个多核苷酸；以及将一个或多个电触点连接到所述多个多核苷酸中的一个或多个多核苷酸；

其中所述一个或多个分子电子组件和所述一个或多个电触点各自连接到所述多个多核苷酸中的一个或多个多核苷酸，使得所述一个或多个分子电子组件和所述一个或多个电触点相对于所述框架并相对于彼此定位以形成所述一个或多个电触点与所述一个或多个分子电子组件之间的耦接。

当从第三方面来看，本发明提供了一种分子电子装置，其可通过根据本发明的第二方面所概述的方法来获得。

本发明提供了分子电子装置和组装分子电子装置的方法。所述装置包含框架，所述框架是由多个多核苷酸组装而成(例如，通过成对的多核苷酸的杂交以形成双螺旋)。一个或多个分子电子组件和一个或多个电触点相对于多核苷酸框架定位(例如，连接到所述多核苷酸框架)。所述一个或多个电触点也相对于所述一个或多个分子电子组件定位。

通过将所述一个或多个电触点和一个或多个分子电子组件中的每一个与形成所述框架的一个或多个多核苷酸连接，所述一个或多个电触点和所述一个或多个分子电子组件相对于框架并相对于彼此定位。所述一个或多个电触点和所述一个或多个分子电子组件相对于所述框架且相对于彼此的位置例如在组装所述框架时使得形成所述一个或多个电触点与一个或多个分子电子组件之间的耦接(如电连接)，以形成分子电子装置。