Графеновые наноленты как важный шаг в создании транзисторов на основе графена

Графен простое вещество, молекулы которого, способны к образованию аллотропных форм модификации углерода. Это, несомненно, привлекает значительный интерес к такому совсем новому виду материала (графен был получен в лабораторных условиях всего лишь в 2004 году).

Последние исследования, проведенные командой ученых из нескольких международных институтов, показали, что вследствие линейного закона дисперсии и высокой энергии, построение электронов вдоль графеновой наноленты значительно интенсивнее, чем в обычных полупроводниках. Вдоль такой наноленты, шириной около 40 нм, наблюдается высокая подвижность электронов; более того, проводимость остается неизменной, при варьировании тока или температуры окружающей среды.

Есть, конечно, ряд проблем возникающих при замерах, например, параметров подобной наноленты. Приборы, подключенные к наноленте, увеличивают сопротивление в два, три раза, поскольку графен является полуметаллом. Но ученые активно работают над стабилизацией параметров. Научные лаборатории получают графен способом отшелушивания объемного кристалла пиролитического графита. Спустя некоторое время слои графита осаждают на кремниевую подложку, покрытую слоем диэлектрика. Чтобы добиться разрешения порядка 10 нм, существует несколько методов. В графеновых структурах возникает ток утечки при любом методе производства, будь то химический или литографический метод. Чтобы миновать такой нежелательный эффект используют узкие полоски графеновых нанолент; которые в силу ограниченности в пространстве в одном измерении и появления дополнительного уровне в зонной структуре имеют квантовый энергетический спектр электронов, что в свою очередь может привести к образованию запрещённой зоны. Подобная энергетическая щель в зонной структуре обратно пропорциональна размеру ленты в поперечном разрезе. Добиваясь уменьшения размеров ленты до нескольких нанометров, лаборанты получают свободновисящие плёнки графена, которые увеличивают подвижность электронов по краям ленты.

На сегодняшний момент ученым ещё предстоит подкрепить экспериментальные данные теоретическими выводами и провести не единожды, ряд дополнительных экспериментов. Но в будущем электроники и полупроводников, графен по праву займет лидирующие позиции.