Нанотранзисторы на основе углеродных нанотрубок. Успехи и перспективы транзисторостроения

Выход из этой ситуации - использование Y-нанотрубок длиной всего несколько десятков нанометров. Благодаря свойствам нанотрубки ее можно использовать в качестве основы для нового класса транзисторов и других полупроводниковых приборов.

< Рис. 1. Схема Y-транзистора

Для того, чтобы создать нанотрубку в форме  буквы Y, ученые разработали новую  технологию выращивания. Сначала была выращена обычная "прямая" нанотрубка, затем на ее поверхность нанесли  специально обработанные наночастицы  титана, которые выступили в роли катализаторов роста еще одной  ветви на поверхности уже сформированной нанотрубки. 

Когда Y-транзистор был готов, исследователи  изучили его электрические свойства. Как показали результаты измерений  вольтамперных характеристик наносистемы путем прикладывания напряжения на"ствол"нанотрубки, протекание электронов от одной ветви к другой прекращается. Это характерная особенность транзисторных ключей: при подаче напряжения на затвор ток между истоком и стоком не протекает. И наоборот: как только ученые приложили положительный потенциал к "стволу" нанотранзистора, протекание тока через "ветви" возобновилось.

То, что  одна, хоть и разветвленная,  нанотрубка выполняет функции транзистора - уже большое достижение. Фактически создан наименьший в мире работоспособный нанотранзистор.

Рис. 2. Нейросетевой чип с Y-переходами >

Исследователи планируют провести ряд экспериментов с нанотранзистором и использовать различные виды наночастиц для выращивания наноструктур с другими электрическими свойствами Y-перехода. 

Если  учесть то, что технологии создания разветвленных наноструктур на основе нанотрубок уже разработаны, то создание такого нанотранзистора может помочь в производстве чипов, состоящих  из одной сложной сети  нанотрубок. Нейросетевые подобия, сформированные нанотрубками, уже довольно хорошо известны ученым, а их перевод на электронную базу с учетом свойств Y-соединений не вызовет трудностей. Так, электроника будущего будет не только компактной, но и сверхбыстрой, поскольку передача электрических сигналов по металлизированным нанотрубкам является до сих пор одним из самых распространенных направлений в микросхемотехнике.

Остается  разработать эффективный метод  производства нейросетей и других разветвленных  структур на основе нанотрубок с контролем  конфигурации получившихся соединений. Вполне возможно, что тогда одна такая сложная наноструктура сможет полностью заменить, к примеру, чип компьютерного микропроцессора. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Литература:

1. www.nanorf.ru
2. Журнал «Российские нанотехнологии» 11, 12 выпуск.
3. http://www.fizika.zlatoust.ru/blog/ 
4. http://www.ixbt.com/ 
5. http://ru.wikipedia.org/