Інженери надихнулися формою суші, щоб створити мініатюрну електроніку

Інженери зазвичай створюють гетероструктури для досягнення нових властивостей пристрою, недоступних для одного

матеріалу.Гетероструктура - термін у фізиці напівпровідників, що позначає вирощену на підкладці шарувату структуру з різних напівпровідників, що загалом відрізняються шириною забороненої зони. Між двома різними матеріалами формується так званий гетероперехід, у якому можлива підвищена концентрація носіїв, і звідси формування виродженого двовимірного електронного газу.

Такі структури, утримувані силамиВан-дер-Ваальса - вид 2D-матеріалів. Шари в гетероструктурах покладені один на одного, як блоки лего. Сила Ван-дер-Ваальса - тяжіння між незарядженими молекулами або атомами - утримує матеріали разом.

За словами вчених, нова одновимірна гетероструктура Ван-дер-Ваальса відрізняється від інших, створених інженерами досі.

Дослідники описують її як стопку двомірнихшаруватих матеріалів, згорнутих в ідеальний циліндр. «2D-матеріали контактують один з одним в бажаної послідовності вертикальної гетероструктури. При цьому не потрібно турбуватися про їх бічних краях - все вони згорнуті, як в суші-рол. Це важливо для створення надмалих пристроїв »- пояснює один з авторів роботи, професор технічних наук і механіки з університету Пенсільванії, Владісла Роткин.

Дослідження передбачає, що всі 2D-матеріалиможна згорнути в ці одномірні гетероструктурних циліндри - гетеронанотрубкі. Вчені з Токійського університету недавно виготовили електроди на гетеронанотрубке і продемонстрували, що він може працювати як надзвичайно маленький діод з високими характеристиками, незважаючи на його розмір.

Нагадаємо, діоди - це основний тип пристроїв,використовуваних в оптоелектроніці. Вони знаходяться в основі фотодетекторов, сонячних елементів, світловипромінювальних пристроїв і не тільки. В електроніці діоди використовуються в декількох спеціалізованих схемах. Хоча основним елементом електроніки є транзистор, два діоди, з'єднані один з одним, можуть також служити перемикачем.

Це відкриває потенційно новий клас матеріалів для мініатюрної електроніки.

Відкриття виводить технологію пристроїв з2D-матеріалів на новий рівень, підкреслюють вчені. Новий метод роботи з гетероструктурами дозволить створювати як електронні, так і оптоелектронні пристрої нового покоління.

Читати далі

Фізики створили аналог чорної діри і підтвердили теорію Хокінга. До чого це призведе?

Морські слимаки відрізають собі голову, щоб регенерувати нове тіло

Аборти і наука: що буде з дітьми, яких народять