Гарвардского университета впервые удалось получить основной элемент большинства полупроводниковых устройств - p-n-переход - в листе графена (монослое из атомов углерода). Эти эксперименты открывают захватывающие перспективы перед углеродной электроникой будущего, которая обещает стать гораздо быстрее и эффективнее кремниевой.
Если в обычных полупроводниках нужный тип проводимости p- или n-типа обычно создают, внедряя в кристаллическую решетку подходящие атомы примесей, то в слой графена толщиною всего в один атом примеси внести куда труднее. Однако теоретики давно предсказывали, что недостаток или избыток электронов в нужном месте листа графена можно создать другим способом - с помощью электростатического поля. Для этого достаточно поместить рядом электрод. Положительно заряженный электрод притянет к себе электроны графена, создаст их избыток, а значит, и проводимость n-типа. Отрицательно заряженный электрод, наоборот, создаст область c p-проводимостью, а между этими областями должен возникнуть вожделенный p-n-переход.
Но то, что легко получается на бумаге, часто оказывается совсем не просто реализовать на практике. Лист графена нужно как-то закрепить, да еще не меняя его электронных свойств, а металлический электрод поместить как можно ближе к листу и при этом надежно его изолировать. Труднее всего оказалось подобрать изолятор с подходящей атомной структурой.
Тем не менее эти трудности недавно удалось преодолеть, позаимствовав уже отлаженные технологии покрытия углеродных нанотрубок (которые можно представить как свернутые в трубочку листы графена). С помощью метода осаждения атомных слоев на графен удалось нанести слой изолятора из оксидов алюминия, азота, а также из триметилалюминия. На этот изолятор, в свою очередь, были нанесены электроды из титана и золота. А сам лист графена был закреплен на кремниевой пластине, покрытой изолирующим слоем оксида кремния.
Измерив сопротивление образца, ученые убедились, что им удалось получить в графене области с проводимостью p- и n-типов, а между ними - p-n-переход. Кроме того, поместив образец в сильное магнитное поле, ученые наблюдали так называемый квантовый эффект Холла, при котором проводимость меняется скачкообразно. Поскольку такой эффект возможен лишь в двумерных системах, это надежно свидетельствует о том, что лист графена не был поврежден в технологическом процессе. К сожалению, полученный в листе p-n-переход по ряду причин нельзя непосредственно использовать для изготовления биполярных транзисторов. Но для транзисторов подойдет узкая лента из графена, так что теперь ученые пытаются изготовить такие ленты и надежно работающие транзисторы. Как только это удастся, у углеродных нанотрубок появится достойный конкурент, претендующий на почетное звание основы углеродной электроники будущего. ГА
К неожиданным выводам пришла команда астрофизиков из Швеции, США и Канады, возглавляемая Олегом Кочуховым из Университета Упсалы в Швеции. Оказывается, даже крупные молодые и горячие звезды вроде альфы Андромеды обладают атмосферой со своей весьма переменчивой погодой.
То, что на Cолнце и других небольших звездах бывают пятна, вспышки и другие сложные атмосферные явления, известно давно. Капризы солнечной погоды ученые связывают со сложными, взаимозависимыми
