Датские ученые научились создавать запрещенную зону, не ухудшая свойств этого уникального материала. Эту «головоломку» не могли решить 15 лет.
В течение 15 лет ученые пытались применить «чудо-материал» графен для производства наноэлектроники. В теории графен должен отлично для этого подходить: он очень тонкий, всего в один атом толщиной, и отлично проводит электрический ток. Вдобавок, он состоит из атомов углерода, запас которых неограничен.
В теории графен можно приспособить для выполнения множества задач, просто создавая в нем крошечные каналы, так как это фундаментально меняет свойства материала. В реальности же одна из задач оказалась на удивление сложной — создание запрещенной зоны, критически важный элемент транзисторов и оптоэлектроники. Оказалось, что даже крошечные нарушения регулярности в двумерном материале нарушают его свойства, пишет EurekAlert.
Эту проблему и решили датские исследователи при помощи электронно-лучевой литографии. Они нанесли аккуратные линии из отверстий на защитном слое нитрида бора и графене, находящемся под ним.
Диаметр каждой дырочки составлял около 20 нм, а расстояние между ними — всего 12 нм, однако неровность края отверстия равна всего 1 нм.
Такая конструкция проводит в 1000 раз больше тока, чем удавалось ранее.
«Мы показали, что можем контролировать структуру запрещенной зоны графена и менять ее поведение. При этом у нас есть доступ ко всем свойствам графена. И мы обнаружили, к нашему удивлению, что некоторые из самых требовательных эффектов квантовой электроники выдерживают такую плотную литографическую операцию. И это вселяет оптимизм, — говорит профессор Петер Боггильд. — Тот факт, что мы научились управлять электронными свойствами графена — это большой шаг к созданию новой электроники крошечных размеров».
Новое свойство графена обнаружили недавно американские ученые — они превратили оксид графена в пластичную тестообразную смесь. Она легко поддается изменениям, так что из такого графена, словно из пластилина, можно лепить объемные фигуры.
По информации https://hightech.plus/2019/02/20/reshena-glavnaya-problema-na-puti-k-sozdaniyu-grafenovoi-elektroniki
Обозрение "Terra & Comp".
