Команда ученых университета Манчестера под руководством профессора Андре Гейма (Andre Geim) представила результаты работы по созданию самых миниатюрных в мире транзисторов. Они имеют толщину всего в один атом и сделаны из так называемого графена — инновационного материала, представляющего собой двумерную углеродную структуру.
Графен был открыт доктором Геймом и его коллегами два года назад и примерно тогда же был сделан первый транзистор на его базе, который к сожалению отличался большим током утечки. Теперь исследователи нашли способ преодоления этой проблемы, что открывает перспективы замены кремниевых микросхем более высокоплотными углеродными аналогами. Они, в частности показали, что графен остается стабильным даже при его разрезании на нанометровые фрагменты. Остальные материалы, включая кремний, окисляются, распадаются и становятся неустойчивыми при размерах в десятки раз больше.
«Мы изготовили полоски шириной всего несколько нанометров и не исключаем возможности дальнейшего их уменьшения — возможно даже вплоть до одиночного кольца атомов углерода,» — говорит профессор Гейм. По его мнению, будущие электронные устройства могут вырезаться из одного листа и включать центральный элемент — квантовую точку, полупроницаемые барьеры для управления движением индивидуальных электронов, проводники и логические затворы — сделанные целиком из графена.
В подтверждение своей идеи исследователи изготовили из полосок графена шириной несколько нанометров множество одноэлектронных транзисторных устройств, успешно функционирующих при комнатной температуре.
Профессор Гейм считает, что графеновые схемы смогут выйти на сцену примерно в 2025 г., а до того времени преобладающими останутся кремниевые технологии.