Графен в електроніці: сьогодні і завтра
Графен у всіх на слуху, проте не всі чітко уявляють собі, що це за матеріал і як він застосовується в даний час.
У даному доповіді, не претендує на всеосяжність цій бурхливо розвивається зараз теми, представлена ??інформація про цей матеріал і областях його застосування.
Загальні відомості
Графен був експериментально виявлений в 2004 р. двома англійськими вченими російського походження - Андрієм Гейм і Костянтином Новоселовим, за що вони незабаром отримали Нобелівську премію з фізики. Графен являє собою шар атомів вуглецю, з'єднаних в гексагональну двовимірну кристалічну решітку. Це, по суті, плівка вуглецю товщиною в один атом, що має строго впорядковану кристалічну структуру. Графен можна вважати розгорнутої в площину одностінної нанотрубкой або двовимірним фуллереном, або ж окремо взятим атомарним шаром з безлічі таких шарів, складових монокристал пиролитического графіту.
Структура графена
Шар графіту товщиною в один атом володіє рядом цінних властивостей: відрізняється високою стабільністю, в т.ч. і при кімнатній температурі, а також високою тепло-і електропровідністю. Рухливість електронів в графені в 10-20 разів вище, ніж в арсеніді галію. З цього матеріалу можна створювати чіпи, придатні для роботи на терагерцових частотах. Хоча моношари графіту володіють такою ж рухливістю носіїв зарядів при кімнатній температурі, як і нанотрубки, проте для нього, в загальному випадку, застосовна звичайна, відпрацьована роками планарная технологія. До того ж, завдяки двовимірної структурі керуючий струм може бути легко збільшений за рахунок зміни ширини проводить каналу.
Провідник або напівпровідник?
На шляху створення графеновой електроніки залишається ще багато перешкод, в т.ч. неможливість вирощування великих графенових пластин, висока вартість матеріалу і труднощі з управлінням його провідністю. Зокрема, ще недостатньо розроблені способи отримання напівпровідників із графена - досі графен і його похідні відомі тільки у вигляді провідників та ізоляторів.
Нещодавно був отриманий напівпровідниковий матеріал на основі графену <# «justify"> Дослідники демонструють атомну структуру моноокиси графена
Отриманий матеріал має напівпровідниковими властивостями і має широкі перспективи застосування у виробництві електроніки. Міняючи температуру нагрівання, дослідники отримали чотири нових матеріалу, які були віднесені до категорії GMO. В даний час визначається стійкість моноокиси графена і можливість масштабувати цей матеріал для виробництва.
Раніше <# «justify"> Управління струмом у графені: нітрид бору може стати ключем до графеновой мікроелектроніці
Графен - найтонший у світі матеріал. Майже єдиним на сьогоднішній день принциповою перешкодою для його застосування є неможливість керування електронним потоком по графену. Наприклад, до цих пір не вдалося знайти спосіб зупинити струм в графені: на атомарному рівні працюють закони квантової механіки, які сильно відрізняються від тих, що діють на макрорівні. Електрони в шарі ...
