Незначительный дефект в графене послужит созданию электроники нового поколения
 Иллюстрация расположенных в ряд искусственных молекулярных дефектов на листе графена. (кликните картинку для увеличения) |
|
||||||||
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.
Также по теме:
- Графен позволит эффективно хранить водородное топливо
- Графен – хорошая основа для туннельных транзисторов
Источники: