Международная команда ученых разработала революционный метод создания нанопровода, открывающий путь к производству электроники нового поколения размером с молекулу. Раньше подобные структуры изготавливались вручную, были нестабильны и легко разрушались при применении.
Миллиметровые нити будущего
Исследователи из НИТУ МИСИС, Тулейнского университета (США) и Сучжоуского университета науки и техники (КНР) открыли новаторский способ синтеза кристаллических нанопроводов.
Ученые добились получения нитей на основе тантала, никеля и селена толщиной лишь в сотни нанометров при длине в миллиметры.
«Эта технология открывает фантастическую возможность создавать электронные схемы непосредственно на одном нанопроводе, где миллиметровый проводник станет основой для множества устройств молекулярной электроники», — оптимистично отметил Павел Сорокин, заведующий лабораторией цифрового материаловедения НИТУ МИСИС.
Решение сложнейшей задачи
Нанопровода, представляющие собой ультратонкие кристаллические нити, имеют огромный потенциал, однако их массовое применение всегда сдерживалось трудностями в создании.
Предыдущие методы требовали ручного отделения структур от кристаллов, что было неэффективно и давало неоднородные, хрупкие образцы, часто разрушающиеся при использовании.
Надежная технология синтеза
Новый подход основан на равномерном распределении исходных порошков электростатическим способом внутри ампулы. После нагрева на ее стенках формируются прочные кристаллические нити длиной в несколько миллиметров и толщиной 100-400 нм.
Эти нити можно деликатно расщеплять до толщин в 7 нм, создавая элементы для микроустройств.
«Потрясающе, но материал сохраняет стабильность вне ампулы!», — поделился результатами Константин Ларионов, научный сотрудник лаборатории цифрового материаловедения НИТУ МИСИС. – «За месяц наблюдений структура проводов не деградировала, что выгодно отличает их от многих наноматериалов, чувствительных к среде».
«Инновационная методика синтеза кристаллических нанопроводов обещает найти применение при изготовлении новейших датчиков, носимых гаджетов и гибких дисплеев», — подчеркнула перспективы Алевтина Черникова, ректор НИТУ МИСИС.
Эра миниатюрных устройств
Мировая наука активно ищет замену кремнию, возможности которого в плане компактности, скорости и работы в экстремальных условиях (например, в космосе) близки к пределу.
Это направление развивается во многих странах: от создания индийско-американского «бескремниевого» процессора на диселениде вольфрама и сульфида молибдена до разработки в российском ЛЭТИ прототипов транзисторов на карбиде кремния (SiC). НИТУ МИСИС также ранее вносил вклад, разрабатывая гибкие солнечные батареи с коллегами из Техаса.
Источник: www.cnews.ru
