Российский теоретик подготовил почву для принципиально новой электроники

Российский теоретик Иван Олейник и американский экспериментатор Матиас Бацилл разработали транзистор наноразмера. В результате может возникнуть принципиально новая электроника на углероде.

Из курса средней школы мы знаем, что существуют две основные аллотропные модификации углерода - алмаз и графит. Материаловеды знают гораздо больше: карбин и фуллерен, нанотрубки и самая популярная в последнее время модификация графен. За открытие этого вещества, представляющего собой плоский слой из атомов углерода в углах шестигранника, в прошлом году получил престижную Европейскую премию имени Кёрбера наш соотечественник Андре Гейм, который до отъезда из России назывался Андреем Константиновичем Геймом (см. "Известия" от 30.04.2009).

Графен отличается чрезвычайно интересными физическими свойствами. Этот материал в зависимости от ситуации может служить и прекрасным проводником, и полупроводником, а при модифицировании - изолятором. Другими словами, из графена могут быть изготовлены практически все компоненты современной электроники. Само по себе это весьма интересно - сейчас приходится использовать десятки элементов таблицы Менделеева. (Подобную идею еще лет 30 назад высказал писатель Вадим Шефнер. В его повести "Девушка у обрыва, или Записки Ковригина" вместо металлов, дерева, пластмасс и т.д. использовалось только одно вещество аквалид, представляющее собой воду в разных состояниях.)

Участие наших соотечественников в изучении графена продолжается. Только что работающие в Университете Южной Флориды (США) российский теоретик Иван Олейник и американский экспериментатор немецкого происхождения Матиас Бацилл вырастили графен толщиной в один атом на поверхности кристалла никеля. Это не новость - так графен и выращивают. Другим способом, кстати, является простое отшелушивание слоев графена с карандашного графита.

Революционным достижением международной группы ученых является создание дефектной полоски между двумя графеновыми листами. Самое интересное, что этот дефект представляет собой не инородные атомы, а структуру из тех же самых атомов углерода, только уложенных не в шестиугольники, а в восьми- и пятиугольники. Главным свойством этой полоски наноразмера является высокая, "металлическая", электропроводность. В результате, как говорит ведущий научный сотрудник Института химической физики им. Н.Н. Семенова РАН, в котором Иван Олейник защищал свою кандидатскую диссертацию, ученые получили сэндвич диэлектрик-проводник-диэлектрик, или слоистый транзистор сверхмалого размера.

Так называемый закон Мура утверждает, что количество транзисторов на кристалле удваивается каждые два года. В последнее время этот экспоненциальный рост явно замедлился, но данное достижение ученых из Университета Южной Флориды может реабилитировать этот закон. Более того, на смену кремниевой электроники может прийти графеновая - может быть, пока еще не поздно, переименовать нашу долину в Сколкове из Кремниевой в Графеновую?