Графен нашёл применение в качественных одноэлектронных транзисторах

Учёные из Высшей школы экономики (HSE) Манчестерского университета, Ульсанского Национального научно-технического института и Корейского научно-технического института разработали процедуру сборки высококачественных одноэлектронных транзисторов на основе графена.

Технология, описанная в статье для журнала Nature Communications, комбинирует процессы изготовления планарных и вертикальных ван-дер-ваальсовых гетероструктур, предоставляя исследователям универсальную платформу для изучения устройств и физических процессов.

Авторы продемонстрировали успешный синтез высококачественных графеновых квантовых точек (GQD) в матрице монослойного гексагонального нитрида бора (hBN). Катализаторами роста GQD в атмосфере нагретого метана выступали наночастицы платины, находившиеся между слоем hBN и подложкой из окисленного кремния (SiO₂).

Было также показано, что из-за минимального (~1,5%) рассогласования в размерах решёток графена и hBN, имеющих одинаковую (гексагональную) структуру, графеновые островки растут с пассивированными границами, образуя бездефектные квантовые точки, интегрированные в монослое hBN.

Стандартным методом сухого переноса такие планарные гетероструктуры были внедрены промежуточными слоями в вертикальные туннельные транзисторы, где для каждой GQD при низких температурах (250 милликельвин) наблюдался известный эффект кулоновской блокады для образующегося отдельного одноэлектронного канала.

Соавтор исследования, Давит Газарян (Davit Ghazaryan), доцент физического факультета HSE, подчеркнул, что выдающееся качество полученных одноэлектронных транзисторов позволяет использовать их для разработки будущей электроники.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365