Незначительный дефект в графене послужит созданию электроники нового поколения

Иллюстрация расположенных в ряд искусственных молекулярных дефектов на листе графена. (кликните картинку для увеличения)

Иллюстрация расположенных в ряд искусственных молекулярных дефектов на листе графена. (кликните картинку для увеличения)

09.04.2010 (9:58)
Просмотров: 2733
Рейтинг: 2.00
Голосов: 3

Теги:
графен, дефект, прибор,
Технология >> Нанотехнология






Ваша оценка
-2 -1 0 1 2
Слово «дефект» у большинства людей ассоциируется с каким-то изъяном или недостатком, который непременно нужно устранить. Однако американские ученые придерживаются иной точки зрения на этот счет. Группа исследователей из Университета Южной Флориды специально создали дефект, благодаря которому, возможно, удастся разработать электронные приборы нового поколения. Соответствующий доклад опубликован в мартовском номере журнала Nature Nanotechnology.

Ученые придумали новый метод создания протяженного дефекта в графене. Одноатомный слой углерода, по мнению многих, сможет заменить кремний – материал, который используется для сборки практически всех электронных приборов. Однако работать с графеном не так легко. Чтобы проявилось преимущество дефекта, например, в интегральной схеме, он (дефект) должен быть искусственно представлен в материале.

Предыдущие попытки создать необходимый дефект не увенчались успехом. Ученым удавалось получать образцы, в которых только края графеновых нанолент имели нужную структуру дефекта. Сложно создавать атомно-острые края из-за природной «грубости» и неконтролируемости химических процессов оборванных связей на краю образцов.

Американские ученые все же придумали способ, как создавать четкий протяженный дефект шириной несколько атомов, включая восьмиугольные и пятиугольные углеродные кольца, внедренные в идеальный графеновый лист. В итоге получилась квазиодномерная металлическая проволока, которая хорошо проводит электрический ток. Такие дефекты можно применять в качестве металлических соединений в углеродных атомно-шкальных электронных приборах.

Итак, как же ученым удалось это сделать? Экспериментальная группа синтезировала два графеновых полулиста, повернутые к друг другу с атомной точностью. Для этого инженеры воспользовались самоорганизующими свойствами однокристаллического никельного субстрата и металлической поверхностью в качестве подложки. Когда две половинки появлялись у границы, они естественным образом формировали протяженный линейный дефект. Сканирующий туннельный микроскоп и расчеты электронной структуры подтвердили, что полученный дефект одномерного углерода имеет четкую, периодическую атомную структуру, а также металлические свойства наноленты.

Этот крохотный провод может произвести переворот в мире компьютерных чипов. В конце 20-го века инженеры описали феномен, который называется закон Гордона Мура. Кремниевые транзисторы итак низведены к минимальным размерам, и сейчас чрезвычайно сложно изыскать возможность разместить еще больше деталей на одном процессоре. С помощью металлической проволоки в графене можно поддерживать частоту микропроцессорных технологий, предсказанных законом Гордона Мура. Смогут ли ученые уже сейчас внедрить это открытие в новых наноприборах? Скорее всего, - нет, однако изобретение откроет в недалеком будущем перспективу для создания меньших по размеру, но более мощных электроприборов.

Нравится


Оксана Гринолив

Также по теме:

Источники:



самое популярное





Rambler's Top100