РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Графеновая наноэлектроника: Микрочипы на основе следа от карандаша

Основными материалами, которые сегодня используются для изготовления электронных чипов, являются кремний и медь. Но сейчас, когда разрабатываются все более микроскопические чипы, медные контакты уже не очень эффективны: с уменьшением их размеров растет сопротивление, что приводит к сильному нагреву, сказываясь на производительности. В связи с этим ученые ищут материалы, способные заменить медь.
Тэги:
Графеновая наноэлектроника: Микрочипы на основе следа от карандаша

Возможно, таким материалом станет графен — слой атомов углерода, соединенных sp2-связями в гексагональную (т.е. шестигранную) двумерную решетку. Прежде всего, он привлекает разработчиков своей высокой проводимостью, уступающей лишь сверхпроводникам. Через металлический графен электроны проходят практически без сопротивления даже при комнатной температуре, а значит, графеновые контакты имели бы гораздо меньшую термоэмиссию, чем аналогичные медные.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Однако сегодняшние технологии синтеза графена дают в итоге смесь металлического и полупроводникового материалов. Профессор Сарож Наяк (Saroj Nayak) с группой ученых провели исследование зависимости электрических свойств графена от его длины и ширины. Они искусственно разрезали наноленты графена (одномерные кристаллы толщиной в несколько атомов) на элементы длиной в несколько нанометров, т. е. сравнимой с шириной исходной наноленты. Оказалось, что электрические свойства напрямую зависят от длины элементов, варьируя которую можно менять ширину запрещенной зоны материала, от которой и зависит, будет ли графен полупроводниковым или металлическим. Это открытие позволило ученым создать шаблон для получения целых партий того или другого материала.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Полученные результаты делают графен даже более перспективным материалом для наноэлектроники, чем углеродные нанотрубки, представляющие собой тот же графен, но свернутый в трубку. Дело в том, что при синтезе нанотрубок также формируется смесь металлического (около трети) и полупроводникового материалов, причем синтезировать их отдельно, либо разделять впоследствии в промышленных масштабах не представляется возможным. А исследования профессора Наяка доказали существование такой возможности для плоского графена.

Конечно, до создания чипа, использующего вместо меди графен, еще далеко, однако данная работа, безусловно, является огромным шагом на пути к этому.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Между тем, разработчики ищут и другие оригинальные пути увеличения производительности электронных устройств — читайте об этом, например, в наших заметках «Выход из плоского тупика» и «Электроорганика».

Загрузка статьи...