Термомеханическая обработка помогла создать транзистор из углеродной нанотрубки
![Термомеханическая обработка помогла создать транзистор из углеродной нанотрубки](/storage/images/resized/z49ZtSPBfIvUZqvFAY3NwA1TB8BB23Ld5xTVDsW1_xl.webp)
Углеродные нанотрубки представляют собой свернутые в цилиндр листы графена. Такие структуры обладают удивительными электрическими свойствами, которые очень привлекательны при создании электронных устройств нового поколения. Во-первых, они очень хорошо проводят тепло, а потому сами почти не нагреваются, если пропускать через них электрический ток. Во-вторых, нанотрубки могут быть как проводниками, так и полупроводниками — все зависит от их хиральности, то есть того, как свернут лист графена. Если «шов» расположен вдоль всего цилиндра, получится проводник, не уступающий по характеристикам меди, а если по спирали — полупроводник не хуже кремния. Нанотрубки с разными свойствами можно объединить и получить наноразмерный транзистор, который станет основой очень компактных, но при этом производительных наноэлектронных устройств.
Проблема применения таких перспективных материалов состоит в том, что очень сложно получить нанотрубки определенной хиральности: при синтезе получается трудно разделимая смесь, а все предприятие оказывается неоправданно дорогим.
Ученые НИТУ «МИСиС» и Института биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН вместе с иностранными коллегами придумали, как можно настраивать электронные свойства уже готовых нанотрубок. Сочетание нагрева с механическим воздействием в контролируемых условиях внутри просвечивающего электронного микроскопа помогло направленно изменять структуру материала и, соответственно, его проводимость.
Коллектив смог изготовить крошечные, всего в 2,8 нанометра длиной, транзисторы: края трубки были проводниками, а центральная часть — полупроводником. Эксперименты также продемонстрировали, что на этих материалах можно реализовать когерентную квантовую интерференцию при комнатной температуре. Следующим шагом исследователей станет разработка способов стабилизации полученных структур.
Работа опубликована в журнале Science.
News article profiles
Sorokin Pavel
🥼 🤝![MISiS](/storage/images/resized/dRvP3lMJcjXP3GTJzfOCMGs4rAy4Aq1F3yWpmEzN_small_thumb.webp)
Kvashnin Dmitry
🥼![MIPT](/storage/images/resized/3EK9xVAuufiiSo3DJo3Ts3t1uhLnt9ZqPWb6nN4m_small_thumb.webp)
![IBCP RAS](/storage/images/resized/u9yDpp9q3RBylp6HVnFuqhZRhDsf7tyVL7Tf4dNo_small_thumb.webp)
![Pirogov RNRMU](/storage/images/resized/hYMN4oPBXA1cpRUSkt1eTzFIh01fHu2uLFiDyIka_small_thumb.webp)
Golberg Dmitri
Erohin Sergey
![MISiS](/storage/images/resized/dRvP3lMJcjXP3GTJzfOCMGs4rAy4Aq1F3yWpmEzN_small_thumb.webp)
Tang Dai-Ming
Demin Victor
Jiang Song
Zhang Lili
Hou Peng-Xiang
Chen Guohai
Futaba Don
Zheng Yongjia
Xiang Rong
Zhou Xin
Hsia Feng-Chun
Kawamoto Naoyuki
Mitome Masanori
Nemoto Yoshihiro
Uesugi Fumihiko
Takeguchi Masaki
Maruyama Shigeo
Bando Yoshio
Liu Chang
News article labs
Laboratory of Digital Materials Science
![National University of Science & Technology (MISiS)](/storage/images/resized/dRvP3lMJcjXP3GTJzfOCMGs4rAy4Aq1F3yWpmEzN_small_thumb.webp)
Center for Computer Modeling of Inorganic and Composite Nanoscale Materials
![Emanuel Institute of Biochemical Physics of the Russian Academy of Sciences](/storage/images/resized/u9yDpp9q3RBylp6HVnFuqhZRhDsf7tyVL7Tf4dNo_small_thumb.webp)