Объединенная группа ученых из трех американских университетов – первая, кому удалось создать транзистор n-типа, используя новый и пока еще экзотический материал толщиной в один атом, известный как графен.

Эти результаты имеют большое значение, поскольку открывают путь к созданию высокоскоростных компьютерных микросхем меньшего размера, о чем мы писали буквально несколько дней назад (см. Получены графеновые пленки большой площади). Такие микросхемы позволят более эффективно работать с большими файлами и передавать информацию в линиях связи.

Исследовательская группа, объединившая специалистов из Университета Флориды, Стэнфордского университета и Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса разработала технологию легирования графена, которая позволяет создавать на его основе полупроводниковые материалы с электронным типом проводимости.

Результаты исследований только что опубликованы в журнале Science (N-Doping of Graphene Through Electrothermal Reactions with Ammonia)

По словам Йин Гуо (Jing Guo), адъюнкт-профессора Университета Флориды и одного из ведущих участников исследований, задача образования графеновых полупроводников p-типа была решена довольно давно, и ученым из межуниверситетской команды пришлось искать абсолютно новые способы модифицирования графена. Перспективы его практического применения во многом определяются тем, насколько доступным и легким будет процесс получения полупроводникового материала n-типа.

Создание слоев графена большой площади с использованием меди может оказаться очень важным для производства графен-содержащих изделий в полупроводниковой промышленности. Результатом этого могут стать компьютеры и другая электроника повышенного быстродействия.

Исследователи из Университета Техаса в Остине (University of Texas at Austin), США разработали технологию выращивания пленок графена равномерной толщины площадью около одного квадратного сантиметра на подложке из медной фольги.

Изображение медной фольги, покрытой графеном, полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа; масштаб — 40 мкм (иллюстрация: University of Texas at Austin)

Как известно, практическая ценность графена определяется выдающимися показателями подвижности носителей заряда, которые, по идее, должны повысить скорость переключения наноэлектронных устройств. Кроме того, этот материал технологичен, а необычные механические свойства позволяют применять его при изготовлении датчиков давления и детекторов молекул и клеток. Как отметил руководитель исследования проф. Родни Руофф (Rodney S. Ruoff), использование графена должно дать возможность конструировать более быстрые компьютеры с меньшим энергопотреблением и другие электронные устройства, работающие на сверхвысоких частотах. Помимо этого, на основе графена можно создавать оптически прозрачные проводящие пленки, которые будут применяться в производстве дисплеев и солнечных батарей.

Семинар по теме «Нанотехнологии в Германии: направления исследований и области применения» проводит Международная Академия менеджмента и технологий (Дюссельдорф, Германия) при поддержке Отделения Торгового представительства РФ в Бонне. Мероприятие пройдет с 21 по 27 июня 2009 года в городах Земли Северный Рейн-Вестфалия (Германия).

В ходе семинара его участники посетят Вторую конференцию и выставку по нанотехнологиям Земли Северный Рейн-Вестфалия, которые будут проходить 22-23 июня 2009 г. в Конгресс-центре Westfallenhalle Дортмунда.

Центральное место в программе конференции и выставки занимают такие темы, как:

Наноструктуры из алмаза с высоким соотношением измерений (например, длины к ширине или диаметру) представляют собой огромную ценность для науки, будь то теоретические разработки или экспериментальное их подтверждение. Особый интерес ученые видят в квази-одномерных структурах типа нанотрубок, наностержней, нанопроволоки и т.д., поскольку прогнозируют их использование в изделиях оптики, электроники и биотехники скорого будущего. К сожалению, изготовление этих одномерных алмазных наноструктур представвляет собой большую проблему, а исследования их свойств находятся в «зародышевом» состоянии.

Изображение наконечника алмазного стержня (получено на растровом просвечивающем электронном микроскопе с очень большим увеличением) и режимы процесса (Изображения из научной публикации).

Инженеры из Университета Ольстера (University of Ulster), Ирландия стали первыми в мире, кто сумел создать алмазные наностержни диаметром 2,1 нанометра, которые не только много меньше всех известных на настоящий момент времени (4–300 нм), но и меньше теоретически предсказанного минимума для энергетически стабильных наностержней из алмаза. Для проведения исследований ученые из Университета Ольстера использовали современное оборудование, в частности, растровые просвечивающие электронные микроскопы Бирмингемского Университета (Birmingham University) и Дарсбурской Лаборатории (Daresbury Laboratory), известных своей высокой технологической оснащенностью.