Осажденный графен
Лист графена. Фото: Vincenzo Lombardo / Getty Images / Fotobank.ru

Лист графена. Фото: Vincenzo Lombardo / Getty Images / Fotobank.ru

Представлен технический процесс серийного производства нового проводника

Корейские ученые открыли метод промышленного производства монокристаллов графена заданной площади. Исследование опубликовано в журнале Science.

Графен — аллотропная модификация углерода. Идеальный кристалл графена представляет собой однослойную решетку из атомов, выстроенных шестиугольниками. Такой материал обладает чрезвычайно высокой проводимостью, прочностью и гибкостью, но получить его непросто. Химические методы обычно не дают достаточной площади кристалла, а механические слишком трудоемки, чтобы говорить о серийном производстве. Кроме того, большинство способов приводит к дефектам: разбросанным по решетке кольцам из пяти или семи атомов.

При этом графен — первый по-настоящему двумерный кристалл. Он обладает множеством интересных свойств. Среди всех известных материалов у графена наибольшая подвижность электронов — во много раз превосходящая таковую у кремния, на котором строится вся современная микроэлектроника. Так что желание инженеров как-нибудь применить его вполне понятно — если бы только нашелся способ производить материал в промышленных масштабах.

Ученые из Университета Сонгюнгван в Сеуле и лаборатории SAIT, принадлежащей корпорации Samsung, похоже, такой способ нашли. В начале апреля они представили метод выращивания монокристалла графена на полупроводниковой пластине из кремния. Новый процесс позволяет получать крупные цельные пленки с минимумом дефектов. Кроме того, силиконовую «подложку» можно использовать повторно, в отличие от более ранних экспериментов с медной пластиной.

Технически процесс выглядит примерно так: кремниевая пластина (обычный «расходный материал» для микроэлектроники) покрывается слоем германия, а затем погружается в раствор плавиковой кислоты. Это отделяет от германия естественным образом возникшие оксидные группы, оставляя на месте атомы водорода.

Затем на пластине осаждается графен — для этого используется распространенный в индустрии полупроводников CVD-процесс (химическое парофазное осаждение). После серии нагреваний и охлаждений в вакууме графеновую пленку можно будет снять с подложки и пустить в производство, например, транзисторов, а пластину использовать для изготовления следующего кристалла.

В корпорации Samsung, финансировавшей исследование, считают эту находку настоящим прорывом и говорят о новом поколении гибких дисплеев, носимой электроники и других гаджетов, которые станут возможными благодаря новой технологии.

Первым шагом в переводе микроэлектроники с кремния на углерод должно стать появление эффективных полевых транзисторов. Это тоже нетривиальная задача: графен обладает высокой проводимостью, но заставить кристалл менять ее в достаточном для кодирования двоичного сигнала диапазоне оказалось крайне сложно. Однако инженеры SAIT утверждают, что успешно изготовили из полученного графена сравнительно работоспособные транзисторы.

Даже в качестве простого проводника, однако, графен уже нашел применение в микроэлектронике. В конце 2013 года компания IBM продемонстрировала гибридную кремний-углеродную микросхему для радиомодема, созданную по обычному техпроцессу силиконовых чипов.

Дипломатия канонерок: военно-морские силы США Далее в рубрике Дипломатия канонерок: военно-морские силы СШААмериканский флот сильнейший в мире: авианосцы, подлодки, эсминцы; он поддерживается морской пехотой и авиацией Читайте в рубрике «Наука и технологии» Станислав Протасов: «Технологии Acronis спасают миллионы»Сооснователь IT-гиганта представил в Технопарке МФТИ настоящий гоночный болид «Формулы-1» Станислав Протасов: «Технологии Acronis спасают миллионы»

Комментарии

07 апреля 2014, 16:26
Электроника развивается ударными темпами. Подумать только - какие-то 30 лет назад мы слушали ламповые радиоприемники и смотрели громоздкие телевизоры с огромными трубчатыми стеклянными кинескопами
07 апреля 2014, 19:39
Вот бы еще медицина шагала так же бодро, а то все на месте топчемся...
08 апреля 2014, 10:24
Как интересно получается - а у нас в десятки раз больше бабла в нанотехнологии угрохали, а выхлопа все нет и нет...!!! Странно, не правда ли!??
Авторизуйтесь чтобы оставлять комментарии.
Интересное в интернете
80 000 подписчиков уже с нами!
Читайте «Русскую планету» в социальных сетях и участвуйте в дискуссиях
Каждую пятницу мы будем присылать вам сборник самых важных
и интересных материалов за неделю. Это того стоит.
Закрыть окно Вы успешно подписались на еженедельную рассылку лучших статей. Спасибо!
Станьте нашим читателем,
сделайте жизнь интереснее!
Помимо актуальной повестки дня, мы также публикуем:
аналитику, обзоры, интервью, исторические исследования.
личный кабинет
Спасибо, я уже читаю «Русскую Планету»