Физики научились создавать пригодные для наноэлектроники ленты из графена


Физики разработали новый способ получения графеновых нанолент с гладкими краями и заданными энергетическими характеристиками, что делает их пригодными для создания электронных приборов нового поколения. Работа исследователей опубликована в журнале Nature. Коротко о ней пишет портал Physics World.

Интересно

Знаете ли вы, что ...

Есть самолеты, которые невозможно заправить на земле. Например, к ним относится самолёт-разведчик SR-71 Blackbird. Между тем, загадки здесь нет никакой. При обычной температуре на земле SR-71 Blackbird имеет зазоры в своей обшивке. Из-за трения о воздух обшивка в полете нагревается, зазоры исчезают. Таким образом, топливо, которое непременно бы вытекло, заправляй мы этот самолет на земле, в воздухе остается в топливном баке самолета. Часть топлива на земле в этот самолет правда заправляют. Но не более

Смотрите также

  • Радиоволны вместо батареек Мэтт Рейнольдс, доцент факультета вычислительной техники Универс ...   подробно
  • В Японии создали прототип в ... Японская компания Brother создала прототип аккумуляторной батаре ...   подробно
  • Создан «воздушный аккумулят ... Нагрузка на электрические сети постоянно меняется: она поднимает ...   подробно
  • Разработана безотходная тех ... Рутил, минерал на основе диоксида титана, служит и как сырье для ...   подробно

Новинки

другие новинки
PODClubИнформацияТехнологии и энергетика → Физики научились создавать пригодные для наноэлектроники ленты из графена


Графен. Иллюстрация McGill University


Графен - моноатомный слой углерода, обладающий необычными электронными и механическим свойствами. Он был создан в 2004 году. Ученые считают графен перспективным материалом для разработки электронных приборов наноразмера, которые в будущем могут "потеснить" традиционные полупроводниковые приборы. Хотя графен превосходит полупроводники в легкости, прочности и подвижности носителей электрического заряда, он не обладает в естественном состоянии так называемой запрещенной зоной.

Запрещенная зона, или щель, - это разница между максимальной энергией валентных электронов атома (то есть участвующих в образовании химических связей) и минимальной энергией электронов проводимости - тех электронов, которые могут под действием внешнего электрического поля отделиться от своего атома и участвовать в коллективном движении, создавая ток. Ширина запрещенной зоны определяет проводящие свойства материала - поле, приложенное к материалу, чтобы он начал проводить ток, должно сообщать электронам энергию не меньше ширины запрещенной зоны для того, чтобы они смогли покинуть ее. Благодаря наличию запрещенной зоны полупроводники широко используются в электронике.

Для придания полупроводниковых свойств графену его изготовляют в форме тонких лент: благодаря квантово-размерному эффекту движение электронов по ним ограничено одним направлением, соответственно их энергия имеет строго определенные уровни и запрещенную зону. Раньше для изготовления графеновых лент использовались в основном технологии "сверху вниз": отшелушивание от графеновых массивов или развертывание и разрезание углеродных нанотрубок. Неровные края таких лент сильно ухудшают их проводящие свойства и затрудняют исследование и контроль их характеристик.

Новая технология относится к так называемым методам "снизу верх", или химическим методам. На подложку из золота или серебра напыляется слой углеродсодержащих циклических мономеров, которые затем сцепляются в полимеры. Система полимеров подвергается нагреву, в результате чего формируются углеродные ленты толщиной в один атом, ровные или зигзагообразные, в зависимости от состава исходных веществ. Ширина таких лент составляет от 10 до 50 нанометров, а ширина их запрещенной зоны достаточна для задач электроники. Более того, края таких лент ровные, с минимальными включениями сторонних атомов, а это сильно улучшает их проводимость и создает возможность исследования магнитных свойств малоразмерных объектов в зависимости от формы края.

По этой же технологии в будущем ученые планируют изготовлять ленты графена с вкрапленными атомами азота и бора, которые будут создавать дополнительные уровни энергии и варьировать электронные свойства лент, а также получать гетеропереходы - соединенные ленты разной толщины (то есть с разными запрещенными зонами). Все эти структуры могут найти применение в солнечной энергетике и высокочастотных устройствах.

Источник: lenta.ru