Прорыв в электронике: уникальный "наносэндвич"

Российский теоретик Иван Олейник и американский экспериментатор Матиас Бацилл вырастили слоистый транзистор из графена толщиной всего в один атом. Ценное свойство этого "наносэндвича" — диэлектрик-проводник-диэлектрик — высокая "металлическая" электропроводность. Работа имеет огромное прикладное значение в развитии и миниатюризации электроники.

Самые известные разновидности углерода — алмаз и графит. Материаловеды назовут их гораздо больше: карбин и фуллерен, нанотрубки и самая популярная в последнее время модификация — графен. Последний, структура которого представляет собой плоский слой из атомов углерода в углах шестигранника, был открыт только в прошлом году.

Графен отличается чрезвычайно интересными физическими свойствами. Этот материал в зависимости от ситуации может служить и прекрасным проводником, и полупроводником, а при модифицировании — изолятором. Другими словами, из графена могут быть изготовлены практически все компоненты современной электроники. Само по себе это весьма интересно — ведь сейчас для этой цели приходится использовать десятки элементов таблицы Менделеева.

Читайте также: Лазерные процессоры научат "мыслить"

Изучение графена продолжается и по сей день. Так, недавно российский ученый Иван Олейник и его американский соавтор Мэтиас Батзилл, работающие в Университете Южной Флориды (США), вырастили на поверхности кристалла никеля проводник толщиной в несколько атомов. Олейник выполнял теоретическую, а Батзилл — экспериментальную часть совместной работы.

Это не новость — так графен и выращивают. Кстати, другим способом является простое отшелушивание слоев графена с карандашного графита. Революционным же достижением международной группы ученых является создание дефектной полоски между двумя графеновыми листами.

Самое интересное, что этот дефект представляет собой не инородные атомы, а структуру из тех же самых атомов углерода, только уложенных не в шестиугольники, а в восьми- и пятиугольники. Главным свойством этой полоски наноразмера является высокая металлическая электропроводность.

Одним словом, ученые получили "сэндвич" диэлектрик-проводник-диэлектрик, или слоистый транзистор сверхмалого размера. Такой проводник, толщиной в несколько атомов, способен, по мнению Олейника, решить проблему электрических наноконтактов на атомном уровне.

Читайте также: Алмазные нанопровода — прыжок в квантовое будущее

По оценке Национального научного фонда (ННФ) США, эта работа имеет огромное прикладное значение в дальнейшем развитии и миниатюризации современной электроники. Благодаря ей открывается перспектива сохранения в силе знаменитого "закона Мура", согласно которому число транзисторов на кристалле удваивается каждые полтора-два года. В последнее время этот экспоненциальный рост явно замедлился, но достижение ученых из Университета Южной Флориды может исправить сложившуюся ситуацию.

Многие специалисты считают, что графен способен со временем заменить кремний при изготовлении практически всей электроники. Но для этого науке необходимо научиться модифицировать нужным образом свойства этого нового наноматериала.

Напомним: в конце прошлого года президент Дмитрий Медведев пообещал, что Россия выделит на развитие нанотехнологий 318 млрд рублей в период до 2015 года. Объем продаж продукции российской наноиндустрии должен достичь около 900 млрд рублей через пять лет, из них примерно четверть должно прийтись на экспорт.

Читайте также на "Правде.Ру"