Графен ищет применение

      Комментарии к записи Графен ищет применение отключены

Графен ищет применение

В середине ноября в очаровательном японском городе Айзу-Вакамацу, раскинувшемся среди красивой равнины, окруженной горами, каковые заслоняют Японию от жёстких сибирских ветров, состоялся интернациональный симпозиум по устройствам на графене (International Symposium on Graphene Devices [1]).

В симпозиуме участвовали узнаваемые эксперты из Америки, японии и Европы. Из России были В. Волков (ИРЭ РАН) и В. Вьюрков (ФТИАН). Значительно больше бывших российских ученых воображало другие страны: В. Рыжий (сопредседатель симпозиума, Aizu University, Япония), К. Новоселов (University of Manchester, Англия), А. Баландин (University of California, США), В. Митин (University of Buffalo, США), О. Воскобойников (National Chiao Tung University, Тайвань), Н. Кирова (Universite Paris-Sud, Франция).

Конечно, большая часть участников являлось сотрудниками японских центров, в которых постоянно уделялось повышенное внимание к перспективным изучениям.

Высокая представительность форума разрешила осознать современные успехи в технологии и физике графена, и заметить возможности его использования на практике.

Графен (монослой углерода) есть новым и весьма необыкновенным материалом, Во-первых, он владеет необычной зонной структурой: отсутствует запрещенная территория, присутствует полная симметрия между дырками и электронами, каковые к тому же имеют нулевую массу. Во-вторых, спин-орбитальное сотрудничество в графене также весьма необычно. Помимо этого, графен есть природным двумерным газом.

Благодаря высокой подвижности носителей в первый раз удалось замечать квантовый эффект Холла при комнатной температуре. Само собой разумеется, графен – это весьма увлекательный объект для экспериментаторов и теоретиков. Но большинство докладов была, в первую очередь, нацелена на практические применения, что характерно современной науке.

Придет ли графен на смену кремнию? Данный вопрос главенствовал при дискуссии итогов конференции. Громадным достижением последнего времени есть эпитаксиальное выращивание слоев графена.

До этого использовалось осаждение хлопьев графена на подложку, что, само собой разумеется, не имело возможностей применения на практике в технологии микроэлектроники. Сейчас об этом возможно вести разговор. Ближайшим соперником полевому транзистору на графене есть кремниевый полевой транзистор с узким слоем кремния.

International Roadmap on Semiconductors как раз в этом типе транзисторов видит будущее микроэлектроники впредь до 2020 года. Владея высокой подвижностью (10 000 см2/В с) и скоростью носителей (108см/с) полевой транзистор на графене возможно может в 10 раз превзойти кремниевый по быстродействию. Но отсутствие запрещенной территории не разрешает такому транзистору иметь малый ток в закрытом состоянии, дабы его возможно было применять в очень больших интегральных схемах.

Именно это событие привело к интересу к двойным слоям и узким (10 нм и меньше) слоям графена (nanoribbons). В них появляется запрещенная территория, но она все же меньше, чем у кремния. Как мы знаем, минимальный размер транзистора определяется как раз шириной запрещенной территории. Протяженность канала кремниевого полевого транзистора ограничена 5–10 нанометрами. При меньшей длине наступает прямое туннелирование между стоком и истоком, транзистор перестает попросту закрываться.

Так, в этом направлении графен вряд ли придет на смену кремнию.

Быть может, графен возьмёт совсем другие применения. К примеру, он владеет только высокой теплопроводностью и может служить теплоотводом в современных интегральных схемах, в которых разогрев уже давно есть значительной проблемой. На базе графена смогут быть созданы высокочувствительные фотоприемники. Плазменные волны в графене открывают приёмников создания и перспективы источников терагерцового диапазона.

Особенное поведение поясницы в может быть привести к созданию новых устройств спинтроники.

Как бы то ни было, основной показатель практического интереса к графену выражается в замечательном финансировании этих изучений в мире.

В. Вьюрков

  • http://www.otsuji.riec.tohoku.ac.jp/CREST/ISGD/?…

Размещено в NanoWeek,

  • Прошлая статья: Маргинальная ферми-жидкость в ZrZn2
  • Следующая статья: Как растут нанотрубки

Veritasium #3 Как сделать графен?


Интересные записи на сайте:

Подобранные по важим запросам, статьи по теме: