опрос

Будет ли Вам интересно помогать в развитии этого сайта на безвозмездной основе?

(1565 votes)

Please wait...

Авторизация
счетчики

Яндекс цитирования
наши гости
Главная новости Физики научились создавать пригодные для наноэлектроники ленты из графена

PostHeaderIcon Физики научились создавать пригодные для наноэлектроники ленты из графена

22.07.2010:15.32
Графен. Иллюстрация McGill University Графен. Иллюстрация McGill University

Физики разработали новый способ получения графеновых нанолент с гладкими краями и заданными энергетическими характеристиками, что делает их пригодными для создания электронных приборов нового поколения. Работа исследователей опубликована в журнале Nature. Коротко о ней пишет портал Physics World.
Графен - моноатомный слой углерода, обладающий необычными электронными и механическим свойствами. Он был создан в 2004 году. Ученые считают графен перспективным материалом для разработки электронных приборов наноразмера, которые в будущем могут "потеснить" традиционные полупроводниковые приборы. Хотя графен превосходит полупроводники в легкости, прочности и подвижности носителей электрического заряда, он не обладает в естественном состоянии так называемой запрещенной зоной.
Запрещенная зона, или щель, - это разница между максимальной энергией валентных электронов атома (то есть участвующих в образовании химических связей) и минимальной энергией электронов проводимости - тех электронов, которые могут под действием внешнего электрического поля отделиться от своего атома и участвовать в коллективном движении, создавая ток. Ширина запрещенной зоны определяет проводящие свойства материала - поле, приложенное к материалу, чтобы он начал проводить ток, должно сообщать электронам энергию не меньше ширины запрещенной зоны для того, чтобы они смогли покинуть ее. Благодаря наличию запрещенной зоны полупроводники широко .
Для придания полупроводниковых свойств графену его изготовляют в форме тонких лент: благодаря движение электронов по ним ограничено одним направлением, соответственно их энергия имеет строго определенные уровни и запрещенную зону. Раньше для изготовления графеновых лент использовались в основном технологии "сверху вниз": отшелушивание от графеновых массивов или развертывание и разрезание . Неровные края таких лент сильно ухудшают их проводящие свойства и затрудняют исследование и контроль их характеристик.
Новая технология относится к так называемым методам "снизу верх", или химическим методам. На подложку из золота или серебра напыляется слой углеродсодержащих циклических мономеров, которые затем сцепляются в полимеры. Система полимеров подвергается нагреву, в результате чего формируются углеродные ленты толщиной в один атом, ровные или зигзагообразные, в зависимости от состава исходных веществ. Ширина таких лент составляет от 10 до 50 нанометров, а ширина их запрещенной зоны достаточна для задач электроники. Более того, края таких лент ровные, с минимальными включениями сторонних атомов, а это сильно улучшает их проводимость и создает возможность исследования магнитных свойств малоразмерных объектов в зависимости от формы края.
По этой же технологии в будущем ученые планируют изготовлять ленты графена с вкрапленными атомами азота и бора, которые будут создавать дополнительные уровни энергии и варьировать электронные свойства лент, а также получать гетеропереходы - соединенные ленты разной толщины (то есть с разными запрещенными зонами). Все эти структуры могут найти применение в солнечной энергетике и высокочастотных устройствах.

ссылка на источник
Комментарии (0)
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии!