Найдена замена графену — полупроводник толщиной в один атом

6 Марта 2017 в 20:30, Олег Довбня 19

Полупроводники толщиной всего в один атом — больше не научная фантастика, а реальность, хотя и не воплощенная еще в определенных девайсах. Физиком из Байройтского университета (Германия) доктором Акселем Эндерсом (Axel Enders) в сотрудничестве с учеными из Польши и США была разработана замена графену — двумерный материал, способный вывести электронику на новый уровень. Благодаря своим полупроводниковым качествам, этот материал может оказаться более подходящим для использования в электронике, чем графен.


Следует вспомнить, что графен был разработан в 2004 году и считается важным шагом, сделанным наукой. Новый материал, помимо углерода, содержит также бор и азот. Его химическое название — «Гексагональный бор-углерод-азот» («Hexagonal Boron-Carbon-Nitrogen», h-BCN). Результаты этого важного для высоких технологий исследования были опубликованы научным изданием ACS Nano.

Профессор Эндерс полагает, что результаты проведенного им совместно с другими учеными исследования могут стать отправной точкой для нового поколения электронных транзисторов, микросхем и сенсоров, которые станут намного меньше и более гибкими, чем те элементы, которые используются в электронике на сегодняшний день. Вероятно также, что будет достигнуто и значительное снижение энергопотребления.

Профессор Эндерс отмечает, что ныне доминирующая в электронной индустрии CMOS-технология характеризуется явными ограничениями, которые препятствуют ее дальнейшей миниатюризации. При этом исследователь отмечает, что h-BCN является более подходящим для преодоления этих ограничений материалом, чем графен.

Следует вспомнить, что графен — двумерная «решетка», целиком составленная из атомов графена. Ее толщина — всего один атом. Когда-то ученые начали более вдумчиво изучать эти структуры, их замечательные свойства вызвали энтузиазм во всем мире. Ведь графен прочнее стали в 100-300 раз. При этом он является отличным проводником тепла и электричества. Электроны могут беспрепятственно проходить сквозь него при любом примененном напряжении, поскольку не предусмотрено каких-то определенных положений «включено» и «выключено».

По этой причине, отмечает профессор Эндерс, графен не в достаточной степени подходит для большинства электронных устройств. Ведь от полупроводников требуется, чтобы они обеспечивали переключение между положениями «включено» и «выключено». Так у ученого появилась идея заменить в графене некоторые атомы углерода бором и азотом. Результатом этого проекта стала двумерная «решетка», обладающая свойствами полупроводника. В воплощении этой идеи ему помогала команда ученых из Университета Небраски-Линкольна. Исследование осуществлялось в партнерстве с учеными из Краковского университета, Университета штата Нью-Йорк, Бостонского колледжа и Университета Тафтса.

По материалам sciencedaily.com

Найдена замена графену - полупроводник толщиной в один атом

19 комментариев Оставить свой

  1. gta14

    Как-то больше про графен написано, чем про новый материал

    • oppo

      gta14, Поспешили рассказать. Свойства будут ещё долго проверять. Не просто так графен с 2004 года пытаются пристроить

  2. oppo

    Это невероятно круто! Молодцы!

  3. whoisacat

    Как-то автор совсем не удосужился в тематике разобраться. Написано как школьником каким-то. Ну как можно говорить, что полупроводник лучше проводника??? Он другой, по определению. И нашли не замену графену, а совсем другое вещество слегка изменив графен (судя по (каряво) написанному).

  4. kot777

    Металлический водород форева !

  5. storm X

    вот так и слили графен...они сломно смеются над нами. мол,. вы русские, открыли графен аж 12 лет назад и не продвинулись, а мы открыли его замену -и в ближайшие полгода-год начнем клепать вечные зарядки для смартфонов)

    • thinking

      storm, Попробую по простому объяснить как слили графен.
      1) До настоящего времени не существует промышленного способа производства графена, а исследовали то графен во многих странах мира - русских то зачем выделять?
      Каким образом можно что-либо сделать на основе графена, если его производят в ничтожных количествах и продают по астрономическим ценам?
      2) Кто над кем смеется на самом деле? Смеются то русские!
      http://www.rusnano.com/projects/portfolio/ocsial
      Фирма OCSiAl («Оксиал») "Основной продукт компании — одностенные углеродные нанотрубки (торговая марка TUBALL).
      ...
      Пилотная промышленная установка мощностью более тонны одностенных углеродных нанотрубок в год стала одной из крупнейших в мире".
      -------
      Все остальные фирмы делают графитовые нанотрубки (одностенные, то есть графеновые, они делать не могут).
      Русские же не только освоили промышленное производство нанотрубок из графена, но уже выпускают продукцию с этими нанотрубками:
      http://www.rusnano.com/about/press-centre/news/20161216-ocsial-v-rossii-zapustili-proizvodstvo-pervykh-v-mire-antistaticheskikh-stekloplastikovykh-trub-s-odnostennymi-nanotrubkami
      Сообщение от 16 декабря 2016 "Казанский «Завод стеклопластиковых труб» запустил серийное производство первых в мире антистатических стеклопластиковых труб высокого давления с одностенными углеродными нанотрубками".
      3) Графен прекрасный проводник тепла и электрического тока и его просто так в электронике использовать нельзя - для этого надо ухитрится сделать его полупроводником. Но электроника, только малая часть применения графена. Даже если и не удастся использовать графен в электронике, то и в этом случае говорить о каком-то "сливе" просто смешно.
      4) Новый одномерный материал еще даже не исследован, а вы на основании предположений: "Профессор Эндерс полагает, что результаты проведенного им совместно с другими учеными исследования могут стать отправной точкой для нового поколения электронных транзисторов, микросхем и сенсоров" - делаете такие громкие заявления!
      5) Не буду, как в ЕГЭ, предлагать вам варианты оценки вашего комментария, поставьте сами соответствующую оценку.

  6. uran

    Всё! Чубайс теперь со своим роснано и графеном нервно курит в стороне

    • joker

      uran, аккумулятор для смартфона работающий без подзарядки 10 или 100 лет!!! вот к чему надо стремиться. или портативный источник Э/Э для частного дома размером с ноутбук но удовлетворяющий все потребности в электроэнергии,

      • joker

        joker, работающий в течении 50-100 лет., голографическое телевидение, телепортация, нуль-переход, и.т.д

      • Ultimatemind

        joker, 10 лет без подзарядки !!! Да Вы же из туалетов перестанете вылезать, этож сколько селфи можно сделать !!! Нормальным людям и сейчас хватает...

    • thinking

      uran, Довольный Чубайс курит дорогие сигары:
      http://www.rusnano.com/projects/portfolio/ocsial
      Фирма OCSiAl («Оксиал»)
      "Основной продукт компании — одностенные углеродные нанотрубки (торговая марка TUBALL).
      ...
      Пилотная промышленная установка мощностью более тонны одностенных углеродных нанотрубок в год стала одной из крупнейших в мире".
      http://www.rusnano.com/about/press-centre/news/20161216-ocsial-v-rossii-zapustili-proizvodstvo-pervykh-v-mire-antistaticheskikh-stekloplastikovykh-trub-s-odnostennymi-nanotrubkami
      Сообщение от 16 декабря 2016 "Казанский «Завод стеклопластиковых труб» запустил серийное производство первых в мире антистатических стеклопластиковых труб высокого давления с одностенными углеродными нанотрубками".

  7. Falloutrulezz

    Графен не графен, BCN не BCN - не радуйтесь, все в стол пойдет. Еще текущим стеком технологий не все деньги из вас выжали. Все на пятнадцать лет вперед распланировано, какие устройства выпускать с какими характеристиками, никто не будет выпускать девайсы на переднем краю научного прогресса в продажу за приемлемые деньги, упуская тем самым распланированную сверхприбыль - уже поделенную шкуру неубитого медведя. До графена и прочего очередь в своё время дойдет, когда за кремний и литий расплатитесь до конца.

    • storm X

      Falloutrulezz, в принципе согласен -у автопроизводителей тоже в плане дизайна всё расписано на годы..никуто к примеру в 1998 не запустил бы машину (скажем Теслу Х) с дизайном 2015 -иначе это просто пропавсть будет между дизайном. люди кинутся сразу покупать неземное внешне чудо\. забыв напрочь об авто дизайна 90-х

      • deaddreams

        storm, Допустим я производитель авто. И в 1998 году придумал Теслу Х. Но не стал ее выпускать чтобы люди не дай бог не перестали покупать мерседесы, бмв, рено, тойоты(которых я не произвожу) и т.д. и я не дай бог не стал получать сверхприбыль.

  8. nickolay.zemlianin

    Можно долго и упорно ковыряться в микроэлектронике, но главный то вопрос в том, зачем нам это нужно, раз мы биологические.

    • thinking

      nickolay.zemlianin, Если человек сломает ногу, то берет костыли - они повышают способность больного передвигаться. Здоровый человек бегает быстро, но лошадь быстрее его, и он едет верхом - лошадь также повышает способность человека передвигаться. Автомобиль, самолет, ракета в еще большей степени помогают человеку перемещаться в пространстве.
      Мы биологические и не все у нас получается хорошо. Техника увеличивает способности человека или же позволяет делать то, что он сделать не в состоянии - например, мобильный телефон или компьютер.
      В частности, микроэлектроника позволила вам задать свой вопрос, а мне ответить на него.

  9. nim_cch

    Я тоже молодец и добавил в графен атомы железа и водорода, и оказалось, что тоже нехерово. Дайте денег ))

  10. Ignored

    читал я уже где то про этот проводник

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.