Сверхширокая нанолента открывает новые перспективы миниатюризации электроники

Кремниевые полупроводники дают лучшую производительность при уменьшении их размеров, однако сегодня мы достигли пределов их миниатюризации. Ожидания дальнейшего увеличения производительности многие учёные связывают с графеновыми нанолентами (GNR), полосками двумерного углеродного материала, которые демонстрируют отсутствующие у самого графена свойства, в частности, полупроводимость.

Запрещённая зона, свойственная полупроводникам, встречается у нанолент с характерной структурой края, типа «подлокотников» (armchair), причём ширина такой зоны обратно пропорциональна ширине самой наноленты.

До сих пор максимально широкой из полупроводящих GNR была нанолента, состоящая из 13 атомов углерода в поперечнике. Соответственно, её запрещённая зона была самой узкой в этой категории материалов, лишь немного превышая один электрон-вольт.

В новом совместном проекте с участием специалистов из Токийского университета, Научно-технического института в г. Нара (MAIST), компаний Fujitsu Laboratories и Fujitsu, впервые изготовлена нанолента шириной в 17 атомов углерода с самой узкой запрещённой зоной из измеренных на сегодняшний день.

В вышедшей по итогам данной работы статье в журнале Communications Materials подтверждается, что запрещённая зона у образца GNR, полученного методом синтеза на поверхности, впервые оказалась меньше электрон-вольта — 0,6 эВ.

«Мы ожидаем, что эти 17-углеродные графеновые наноленты проложат путь для новых электронных устройств на основе GNR», — заявил руководитель группы Fujitsu, доктор Шинтаро Сато (Shintaro Sato).