分子电路

简要介绍了分子电子学的科学意义、发展过程、2001年一些主要的进展、存在问题和今后的发展趋势。

国内首个256位分子存储器电路研制成功

分子电路是指在分子层次上构筑的电子器件及其集成电路，是后摩尔时代接替硅基电路最受关注的方向之一。电阻转变型双稳态材料的存储特性在信息存储以及存储器方面有着非常广阔的应用前景，是一种天生的存储材料。

单碳纳米管分子电路研制成功

IBM Research宣布它开发出了第一个建立在一个单碳纳米管分子上的完整集成电路。该公司称，这一成就代表着一项重大进展，因为它将有助于研究人员对碳纳米管超过传统半导体的假定性能优势的评估。

256位分子存储器电路

中国科学院微电子所成功研制出国内首个256位分子存储器电路。该存储器电路的特征尺寸达到250nm（纳米），电学性能优异。这一进展为我国分子电路的高集成度、高速度和低功耗的实现奠定了重要基础，有力推动了我国分子电子学的发展。

分子电子学简介

分子电子学是微电子学发展的一个方向，文中介绍了分子电子学的发展过程、研究内容、近期的一些主要进展、存在的问题和今后的发展趋势。

三端分子电子器件通用模型

三端分子器件对于需要功率增益和信号还原的分子电路来说是非常重要的,本文提出了一种一般的三端分子器件的通用器件模型(UniversalDeviceModel,简记为UDM),用于在纳米尺度下的分子电路仿真和设计。同时,本文还给出了基于UDM的电路的理论设计流程,并通过电路实例以从实际上说明了UDM的作用。

面向缺陷集簇分布的CMOL电路容错映射算法

为提高CMOS/纳米线/分子混合电路的成品率,提出一种基于分段蛇形编码的容错映射算法。根据纳米阵列缺陷分布的集簇性特点,给出缺陷整体分类方法。在阵列连通域的约束条件下对电路进行分段蛇形编码以避开缺陷单元,提高电路映射边的成功率,获得优化的初始映射解。依据目标函数设定违反约束映射边的惩罚系数,并采用自适应遗传算法对解空间进行搜索,实现电路的容错映射。ISCAS89标准电路的测试结果表明,与现有容错映射算法相比,该算法在运行时间、电路规模和映射成功率方面均具有较高的性能优势。

面向功耗优化的CMOL电路容错映射

针对CMOS/纳米线/分子混合(CMOL)电路的缺陷导致电路功耗增加这一问题,提出基于单元限用的容错映射方法.首先建立缺陷对的功耗模型,分析常连缺陷对的映射模式对功耗的影响;然后通过高功耗单元的限用与功耗约束的设置,以减少高成本映射模式带来的功耗开销;最后采用改进的遗传算法完成电路容错映射. ISCAS标准测试电路的实验结果表明,所提方法在成功容错映射的基础上,有效地减少了电路的功耗与面积,同时对求解速度也有较好的优化.

基于聚亚苯基分子器件的二进制减法器

为了在分子电路水平实现减法运算,按照固态电子学组合逻辑原理,提出了一种基于聚亚苯基分子器件的二进制减法器(包括半减器和全减器)逻辑电路的设计。这种单分子电路是用聚亚苯基分子逻辑门的分子结构代替组合逻辑中非门、与门和XOR门,再用Tour分子线作为框架,同时考虑有机分子的形状和连接产生的几何和空间排列的约束条件,用Hartree-Fock(HF)从头算方法优化得到,其结构尺寸是传统固态电子电路的百万分之一。这种分子减法器电路的实现对分子电子学发展有重要的意义。

分子整流器件整流原理分析

本文以电荷守恒定律为基础,讨论了由四氰基对二次甲基苯醌(TCNQ)和四硫代富瓦稀(TTF)为主体的分子器件的通导机理;采用量子化学自洽场计算方法,计算了它们的中性分子对和正负离子对的能量以及电子结构;并在此基础上讨论了该分子器件的整流原理及筛选适于制作分子整流器件的分子的条件。

分子器件

分子器件的主要研究内容包括：分子导线、分子开关、分子整流器、分子存储器、分子电路和分子计算机等。相关实验技术为：LB膜、自组装、有机分子束外延生长和扫描隧道显微镜等。

DNA发动机将使电脑超微化

硅晶电路还嫌不够小，分子电路要取而代之。由美国朗讯科技的贝尔实验室，以及英国牛津大学的一个跨国科学家小组在(自然)上报告，他们已利用储存基因密码的化学物质，制造出全球第一个DNA发动机(DNA Motor)，为将来制造分子大小的电子电路铺路、此种电路将比硅晶片速度更快、体积更小。该DNA发动机形状像一个电动镊子。由于它的动作是以自然产生的化学反应为基础，因此它有自行组装的能力。其道理十分简单，就是在每个分子组成元件上备贴一个DNA标签，

纳米器件研究与应用的最新发展

近几年来对纳米器件的研究给各个领域带来了巨大的冲击。文章讨论了纳米器件特别是和信息技术产业密切相关的分子电路的最新进展 。

分子电子学理论与实验引论

本书是纳米科学与纳米技术的世界科学系列丛书第1卷。它全面概述了快速发展的分子电子学领域的状况，着重于目前对单分子电路的电子传导特性的研究，全面介绍了实验技术和理论概况。

分子电子学的基础研究

围绕“分子电子学”这一核心，按计划开展了各项研究工作，在高性能分子体系的设计与合成、低维分子材料的制备、有机单晶微纳米器件、高性能分子材料器件和分子电路的基础问题等几个方面取得许多有创新意义的成果，圆满完成了各项研究任务。

纳米导线

意义：连接有功能的单分子电子元件的关键在于使用纳米导线，其涉及到两个问题：一是如何在预定位置制造纳米导线，二是如何确保纳米导线与功能元件之间的连接。这是困扰分子电路领域的两大难题。

气体作动力的计算机

由于化学家的最新研究成果,一种由气体驱动的超快速微型分子计算机有可能即将成为现实.

未来生物计算机探索

人工智能的研究是为了将人的智能赋予机器。可科学家正在设想一种生物计算机。它由与生物体相同的有机体元件构成。其性能远比现有电子元件的计算机高得多,并且像生物体的伤口可以自愈一样能自动排除故障,而且甚至能生长。这是可能与人和动物的脑共生的人工脑。倘若这个设想能实现,将会产生出各种具有高级智能的超级动物和超人。