Резьба по графену — прорыв в наноэлектронике

Вот уже 15 лет ученые пытаются приспособить графен для производства наноэлектроники. «На бумаге» графен идеально подходит для этих целей: он ультратонкий (толщиной фактически в 1 атом), прекрасно проводит электрический ток и состоит из атомов углерода. Теоретически этот материал можно изменять под разные нужды, просто вырезая на нем крохотные схемы-паттерны. Но есть одна «простая» задача, с которой ученые не могли справиться довольно долго.

Одна из задач, над которой ученые работали последние годы — вызвать появление так называемой запрещенной зоны, или энергетической щели, которая отделяет проводящую и валентную зоны. Наличие запрещенной зоны критически важно для создания транзисторов и оптоэлектронных устройств.

Ученые из Датского Технического Университета и Университета Ольборга с 2012 года работают с графеновыми наноструктурами. «Узоры на поверхности графена делаются так, чтобы можно было контролировать его свойства — соответственно своим потребностям. Но годы работы показали — мы не можем делать на графеновой поверхности крохотные отверстия без нарушения молекулярной структуры и утраты свойств», — говорит профессор физики Питер Боггильд.

Но теперь двоим ученым из Датского Технического Университета удалось решить сложную задачу. Бьярке Йессен и Лене Гаммелгаард сначала инкапсулировали графен внутри непроводящего материала — нитрида бора. Затем при помощи техники под названием «электронно-лучевая литография» они вырезали на защитном слое нитрида и на графене под ним серию крохотных отверстий, диаметром всего лишь 20 нанометров каждое. При этом величина шероховатостей по краю отверстий не превышает 1 нанометра — это позволило увеличить интенсивность электротока в 1000 раз по сравнению с другими подобными структурами.

Модель структуры графена. Фото: AZoM

«Теперь мы можем придумывать новые устройства, сидя за компьютером — а затем идти в лабораторию и воплощать их на практике», — радостно констатирует Питер Боггильд. «Очень жаль, что многие ученые уже давно отказались от попыток нанолитографии по графену в таких масштабах [... ]. Теперь мы выяснили, как это можно сделать, так сказать, сняли проклятие».

Это тоже интересно:

Обзоры новинок
Подробности о главных премьерах
Обнаружили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter.
Подпишитесь на нас