Графен - Гранит науки - 2007-03-26

Новый вид транзисторов, который может придти на смену кремниевому чипу, предлагают ученые, создавшие новый материал – графен

У микрофона Марина Аствацатурян! Графен – тончайший на сегодняшний день материал - был создан два года назад английскими физиками из Университета Манчестера (The School of Physics and Astronomy at The University of Manchester). Его открытие вошло в десятку важнейших достижений физики 2006 года по версии сетевого издания physicsweb. Толщина графена – один атом (это атом углерода) и, как показали исследования группы профессора Андре Гейма (Andre Geim), графен сохраняет стабильность (в том числе и химическую) и электропроводность даже тогда, когда он представлен полосками шириной несколько нанометров – это меньше 50 атомов. Это обстоятельство принципиально важно, так как открывает реальную перспективу миниатюризации электроники. Известно, что в интегральной кремниевой схеме число транзисторов на кристалле удваивается каждые два года – так гласит закон Мура, и это вызывает опасения, что со временем такие схемы достигнут своего физического предела. Потому замена кремниевых микросхем на графеновые может оказаться решением проблемы.

По словам авторов публикации в мартовском номере журнала Nature Materials, среди которых, между прочим, есть наши соотечественники Константин Новоселов и Леонид Пономаренко, «будущее электронных микросхем будет вырезано из одного листа графена», т.е. из него будут состоять все ее элементы. Такой прототипный транзистор уже продемонстрирован ими в действии. Но как поясняют ученые, в настоящее время не существует технологий, позволяющих вырезать отдельные элементы с нанометровой точностью. «Некоторые из них слишком широки и не работают должным образом, тогда как другие слишком узки и распадаются» - говорит доктор Пономаренко. Профессор Гейм не ожидает наступления эры графеновых схем раньше 2025 года, считая, что до тех пор кремниевые микросхемы останутся доминирующими. Однако единственным материалом, который станет альтернативой кремнию в этой области, будет, по его мнению, графен, «объединяющий в себе свойства углеродных нанотрубок, одиночного электрона и молекулярной электроники», т.е. всего того, что необходимо для максимально уменьшенного транзистора. Детальное описание работы графенового чипа представлено к публикации в журнале «Physical Review Letters».