Nanoelektronika: drožyba anglies | NPP Azijos medžiagos

Nanoelektronika: drožyba anglies | NPP Azijos medžiagos

Anonim

Didelės galios elektroninio mikroskopo pluoštai yra naudojami norint iš grafito žvynelio iškirpti vieną anglies atomų sruogą, taip gaunant aukščiausią ploną elektronikos sujungimą.

Japonijos ir Kinijos tyrėjai aprašo patikimą savarankiškų, atskirų anglies atomų gijų gamybos būdą, kuris galėtų būti naudojamas kaip visos anglies turinčio nanoskalės elektros grandinės elementai.

Yra du būdai, kaip miniatiūrizuoti elektroniką: pradėti nuo mažų elementų ir sudaryti grandinę arba supjaustyti dideles medžiagas sudėtinga chemija, optika ar daug energijos sunaudojančiomis sijomis. Pastarasis „iš viršaus į apačią“ požiūris dominavo puslaidininkių pramonėje, tačiau atradę anglies nanovamzdelius, mokslininkai susidomėjo „iš apačios į viršų“ metodu nanoskalės grandinėms kurti.

Deja, beveik neįmanoma tiksliai pagaminti ir išdėstyti daug identiškų anglies nanovamzdelių. AIST ir Meijo universiteto (Japonija) bei Pekino universiteto (Kinija) 1 mokslininkų komanda, pateikdama anglies „iš viršaus į apačią“ filosofiją, rado būdą, kaip iš grafeno dribsnių ištraukti atomiškai plonas anglies vielutes. Ling-Mao Peng, grupės narys, sako: „Šie laidai yra kraštutiniai ploni sujungimai ir galbūt mažiausias funkcinis prietaiso blokas“.

Grupė pradėjo suspenduodama nanodalelių grafito žvynelį (anglies sluoksnių krūvas) ant perdavimo elektronų mikroskopo tinklelio. Naudodamiesi mikroskopo didelės energijos elektronų pluoštu, jie buvo suskaidomi iki vieno sluoksnio, kuriame vėliau susidarė dvi skylės, išdėstytos viena nuo kitos, anglies atomų „nanoribonais“ (1 pav., Kairėje). Norėdami suformuoti vieną anglies atomų sruogą iš nanoribono, jie sumažino elektronų pluošto energiją ir švelniai pašalino anglies atomus eilutėmis. Procesas buvo sustabdytas, kai liko tik viena ar dvi anglies eilės (1 pav., Dešinėje).

Image

1 pav. Anglies nanoribono elektroniniai mikrografiniai vaizdai prieš (kairę) ir po (dešinę) elektronų pluoštą išmušė visas, išskyrus vieną, atomiškai ploną anglies atomų grandinę.

Anglies grandinės buvo maždaug 2 nm (arba 16 anglies atomų) ilgio ir, nors jos buvo trapios, prieš suskaidymą išgyveno 1–2 minutes.

Kitas „Peng“ uždavinys yra išmatuoti grandinių elektronines savybes. Jis sako: „Bus nepaprastai įdomu pamatyti, kaip krūviai juda per anglį, atsižvelgiant į tai, ar jis yra trijų matmenų grafito, dviejų dimensijų grafeno, vienos dimensijos anglies grandinės, o galbūt galiausiai ir nulinio matmens pavidalo. anglies taškas. “

Autoriai

Šį tyrimo akcentą patvirtino originalaus straipsnio autorius, o visus empirinius duomenis pateikė pats autorius.