...
...

Полупроводниковые открытия ученых IBM

Исследователи IBM сообщили об открытии, которое позволяет успешно бороться с одной из наиболее трудных проблем электронной индустрии, связанной с использованием графита – того самого, из которого делают грифели для карандашей – в качестве материала для создания наноэлектронных схем, значительно более миниатюрных, чем любые современные компьютерные микросхемы на основе кремния. Ученые IBM впервые нашли способ подавления паразитных помех электрических сигналов, достигаемого при миниатюризации до длины всего в несколько атомов образца графена – двумерного кристалла, состоящего из одинарного слоя атомов углерода, собранных в гексагональную кристаллическую решетку.

Исследователи во всем мире изучают возможности использования графена как гораздо более миниатюрной альтернативы современным кремниевым транзисторам. Графен обладает двумерной кристаллической решеткой, которая напоминает проволочную сетку, но с размерами атомарного масштаба. Такое строение способствует проявлению привлекательных электрических свойств и может быть использовано в транзисторах и электронных схемах, значительно меньших по размеру, чем компоненты самых крошечных современных компьютерных чипов. Одна из проблем использования таких наноустройств – обратно пропорциональная зависимость между размером устройства и мощностью генерируемого им неуправляемого электрического шума.

Иными словами, чем миниатюрнее становятся устройства, тем интенсивнее становятся электрический шум – возрастает заряд электричества, проходящего через вещество и вызывающего помехи, которые негативно влияют на характеристики этого вещества (материала) и ограничивают его полезное применение. Эта зависимость, известная как закон Хуга, справедлива как для полупроводниковых элементов на основе традиционного кремния, так и для сверхминиатюрных устройств на основе графеновых "нанопленок" и углеродных нанотрубок.

Сначала в своих экспериментах ученые IBM использовали один слой (или пленку) графена для создания транзистора; при этом еще раз было подтверждено, что на полученный полупроводниковый элемент распространяется правило Хуга – действительно, по мере уменьшения размеров электронного устройства пропорционально увеличивается генерируемый им шум. Тем не менее, когда исследователи из IBM создали такой же элемент с двумя слоями графена вместо одного (расположенными друг над другом), они отметили, что электрический шум подавляется. Мощность помех была в достаточной степени невелика, и это дает основание предположить, что "двухслойные графеновые полоски" смогут доказать свою пригодность для создания полупроводниковых элементов, которые, в свою очередь, найдут широкое применение в аппаратуре связи, компьютерных системах и других электронных устройствах.





Несмотря на то, что для углубленного изучения данного феномена потребуются дополнительные исследования и анализ, это достижение ученых открывает большие перспективы практического применения технологии двухслойных графеновых лент в производстве полупроводниковых комплектующих для целого спектра электронных устройств.

IBM



© Компьютерная газета