Графеновая электроника, возможно, продвинулась на шаг

27 февраля 2013 в 11:00

Группа учёных под общим руководством Пуликеля Аджайяна (Pulickel Ajayan) из Университета Райса(США) применила новый метод нанесения элементов изолятора-подложки на пластины графена при помощи лазерного излучения. Последнее десятилетие прошло под знаком графена, попытки адаптировать который для создания транзисторов, кажется, только множатся. Причины очевидны: потенциальные преимущества графеновой электроники не воспевал только ленивый. Такие транзисторы могут иметь размеры в 20–30 нм при ещё меньшей толщине. И тем не менее практических проблем так много, что пока говорить о достижении конечного результата не приходится.

Один из самых сложных вопросов — создание такой изолирующей подложки, которая могла бы сосуществовать с углеродной пластинкой толщиной в один атом, не разрушив её при нанесении. Группа г-на Аджайяна представила метод, позволяющий избирательно наносить такую подложку на графеновые пластинки без вышеописанных трудностей. Для этого выращивается графен на заранее подготовленной подложке.

А подложка выполняется на металлической пластине, на которую напыляются молекулы нитрида бора. Затем на те участки, где изолятора не должно быть, набрызгивается полимер, в дальнейшем испаряемый лазерным излучением. На получившейся готовой подложке наращивается графен — и основа для транзистора готова.

В дальнейших опытах при помощи ионных пучков материаловедам удалось создавать эффективную подложку даже без полимерных «масок», прицельно удаляя ненужные участки изолятора. В рамках опытной работы был достигнут масштаб до 100 нм, причём эффективность транзисторов на графене декларируется на кремниевом уровне.

...Даже в виде маскота Университета Райса.

Что особенно важно, оборудование и методы, использовавшиеся в последних экспериментах, очень близки к применяемым в современной массовой электронике: это CVD-процесс и так далее. Разница лишь в материале транзистора и его потенциально значительно меньших размерах. Исследователи оптимистично настаивают на возможности использования аналогичного процесса для массового производства графеновых полупроводников уже в ближайшем будущем. Что ж, посмотрим. Правда, под особый контроль надо бы взять всё ещё высокие токи утечки и иные проблемы графеновой электроники.