Исследователи из Технологического института Джорджии создали первый в мире функциональный полупроводник, изготовленный из графена, единого листа атомов углерода, соединенных самыми прочными известными связями
Фото: Georgia Institute of Technology
Научное исследование опубликовано Nature. передает издание Еurekalert.
«Теперь у нас есть чрезвычайно прочный графеновый полупроводник, который может выдерживать очень большие токи, не нагреваясь и не расплавляясь, подвижность которого в 10 раз больше, чем у кремния, и который также обладает уникальными свойствами, недоступными для кремния», — сказал Уолтер де Гир, профессор физики в университете Georgia Tech, возглавивший группу исследователей из Атланты.
Полупроводники — материалы, способные к электропроводности в определенных условиях. Учитывая, что кремниевый материал, который широко используется в кремниевом производстве, приближается к пределу своих возможностей в условиях растущего спроса на более быструю обработку и меньшие по размеру электронные устройства, графен мог бы стать ему отличной заменой.
Читайте также: Ученые создали космический двигатель размером с ладонь: для чего
Графеновый полупроводник, созданный в Технологическом институте Джорджии, совместим с «традиционными методами обработки микроэлектроники».
Профессор Де Гир и его коллеги наращивали слои графена на пластинах карбида кремния под высокой температурой. В результате образовался эпитаксиальный графен — так называется тот слой графена, который прилип к слою карбида кремния. Проведя ряд тестов, исследователи доказали, что эпитаксиальный графен химически связывается с карбидом кремния, демонстрируя полупроводниковые характеристики. Ученые также использовали метод легирования для проверки проводимости материала. Их эксперименты показали, что этот новый полупроводниковый графен имеет подвижность электронов в 10 раз большую, чем кремний.
Читайте также: Ученые создали самый мощный в мире гиперзвуковой двигатель
Впрочем, команда столкнулась с серьезной проблемой, когда дело дошло до отладки функции пропускания, которая отвечает за включение и выключение полупроводников (благодаря этому включению и выключению формируется двоичный код, состоящий из 0 и 1, — ред.)
Дело в том, что графен не имеет так называемой «запретной зоны», которая бы позволяла включаться и выключаться в нужные моменты, а не произвольно. Но ученым удалось разработать технологию, позволяющую установить такую зону. Теперь графеновый полупроводник работает исправно и вполне может заменить кремниевый.
Ознакомьтесь с другими важными материалами:
Украинский разработчик представил приложение для онлайн-чаевых
Ученые разрабатывают технологию телепортации данных с помощью света
В Украине заработал чат-бот для владельцев собак и кошек: чем он полезен
