Группа ученых из Университета Висконсина создала транзистор из углеродных нанотрубок, который впервые превзошел по своим характеристикам кремниевые транзисторы. Статья, посвященная разработке, была опубликована в журнале Science Advances.
Как напоминает N+1, углеродные нанотрубки представляют собой цилиндры, стенки которых состоят из одноатомного слоя углерода. Среди прочего эти нанотрубки обладают высокой электропроводностью и величиной критического тока. Подвижность зарядов в материале гораздо больше, чем в кремнии, что, по словам ученых, может обеспечить создание в пять раз более эффективных (или более быстрых) полупроводниковых приборов.
Для создания транзисторов нового типа необходимо использовать только полупроводниковые нанотрубки, поскольку металлические включения приведут к нарушению работы приборов. Кроме того, поскольку нанотрубки могут проводить электроны лишь вдоль одного направления, внутри транзистора они должны располагаться упорядоченно. По этой причине созданные ранее полупроводниковые приборы из нанотрубок обладали очень низкой эффективностью.
В своей работе американские физики объединили наработки по методам разделения нанотрубок, формирования их упорядоченных слоев и подключения к электрическим контактам. Так, для отделения полупроводниковой компоненты от металлической ученые использовали специально разработанный "скотч", а для упорядочения параллельных рядов нанотрубок на подложке была применена техника самосборки из раствора.
Как показали испытания получившихся полевых транзисторов, их плотность тока насыщения составила 900 микроампер на микрометр, что, по словам исследователей, сопоставимо и даже превосходит показатели аналогичных по размеру транзисторов на основе кремния и арсенида галлия.
Стоит отметить, что подобные устройства на основе углеродных нанотрубок могут найти широкое применение в области создания гибкой электроники. Так, в настоящее время технологии гибких плат основаны на проводящих полимерах, которые уступают кремнию и другим полупроводникам, используемым в "твердой" электронике.
