Массивы нанопроводов – будущая начинка полевых транзисторов
 Массив нанопроводов, полученный предложенным методом. (кликните картинку для увеличения) |
|
||||||||
Углеродные нанотрубки и нанопровода из других материалов – это в прямом смысле будущее наноэлектроники. Помимо использования подобных структур в качестве соединителей в наноустройствах, существует возможность создания на их основе новых типов полевых транзисторов. В данном случае в подобном полевом транзисторе используются эффекты, проявляющиеся исключительно в наномасштабах, в частности, высокая проводимость нанотрубок, состоящих из полупроводниковых материалов (например, кремния). Однако, технологически чрезвычайно сложно создать устройство, которое не только будет проявлять необходимые свойства (нужные величины тока в открытом состоянии и тока утечки и т.п.), но так же позволит легко управлять своими состояниями.
Группа ученых из National Cheng Kung University (NCKU, Тайвань) предложила свой метод создания полевых транзисторов на основе нанопроводов. Во-первых, они сосредоточили свое внимание не на отдельных проводах, а на целых массивах, собранных из самостоятельных нанопроводов с заданной ориентацией и плотностью. Использование массивов нанопроводов позволяет увеличить скорость переключения транзистора из закрытого состояния в открытое и наоборот, повышают ток открытого состояния и, соответственно, расширяют сферу применения в реальных устройствах.
Для получения необходимого массива нанопроводов исследователи совместили печать методом переноса и прокатку. Достаточно дешевый метод позволяет фактически непрерывно производить массивы нужного размера. Суть метода заключается в следующем: нанопровода, «выращенные» на подложке из материала-донора (например, кремния, стекла, полимера и т.п.), переносятся на листы полидиметилсилоксана (polydimethylsiloxane, PDMS). Для этого лист данного материала помещается поверх подложки-донора, и вся эта конструкция отправляется в «прокатку». После чего подложка очищается таким образом, чтобы нанопровода остались на полидиметилсилоксане; при этом все провода будут ориентированы в одну сторону – в сторону «прокатки». Повторяя процесс уже с ориентированными нанопроводами на листе PDMS, можно перенести массив на пластину из нужного материала, которая станет основой будущего полевого транзистора.
Созданные таким образом транзисторы потенциально могут применяться в быстродействующих электронных устройствах, мобильных дисплеях большой площади, а также высокочувствительных биодатчиках.
Не смотря на то, что техника уже достаточно совершенна и производительна (при весьма низкой цене), группа ученых работает над дальнейшими усовершенствованиями. Команда разрабатывает техники, которые бы позволили более гибко управлять плотностью и ориентацией отдельных нанопроводов. Новый инструментарий обеспечит более однородное распределение электрического поля на больших областях, следовательно, более предсказуемые свойства получаемых полевых транзисторов.
Также по теме:
Источники: