Российские и японские учёные создали 2,8-нм транзистор из углеродной нанотрубки

На модерации Отложенный    Международная группа учёных из России и Японии впервые продемонстрировала возможность контролируемого производства углеродных нанотрубок с заданными свойствами. Технология позволила создать экспериментальный транзистор с длиной канала 2,8 нм. Это приближает к практическому применению углеродных нанотрубок в электронике и высокоточных датчиках.

 

Источник изображения: НИТУ «МИСиС»

Одно из замечательных свойств углеродных нанотрубок заключается в полном изменении их свойств, включая электропроводность, даже при минимальном изменении скрутки или, как говорят учёные, при изменении индекса хиральности.

Проблема в том, что в режиме обычного синтеза нанотрубок — полых цилиндров из скрученных листов графена — получается массив из целого зоопарка структур, из которого невозможно выделить нанотрубки со свойствами полупроводников или металлов.

В принципе, подобный подход позволяет использовать углеродные нанотрубки в качестве элементов транзисторов, однако масштабировать такие структуры можно только до определённого предела. В частности, транзистор из одной нанотрубки таким способом сделать было нельзя.

Во всяком случае, с точки зрения массового и контролируемого способа производства. Учёные из России и Японии бросили этому вызов и добились заметных успехов.

 

Источник изображения: НИТУ «МИСиС»

Эксперимент был проведён учёными в Японии. Теоретическое обоснование получившегося результата и моделирование провели учёные из России, в частности из НИТУ «МИСиС» и ИБХФ РАН. Работа опубликована в ведущем международном журнале Science.

Исследователи выяснили и теоретически обосновали эффект локального нагрева углеродных нанотрубок с сопутствующей пластической деформацией, в ходе которого нанотрубки приобретают заданные полупроводниковые свойства с сохранением металлических свойств. Фактически учёные показали, как отдельные углеродные нанотрубки можно превратить в структуры, идентичные транзисторам. Эти эксперименты будут продолжены, но уже сейчас повторяемость результата рождает надежду, что когда-нибудь мы увидим шаг в сторону ещё более мелких электронных компонентов.