Разработка физико-технологического базиса формирования функциональных устройств электроники и сенсорной техники на основе углеродных нанотрубок
Углеродные нанотрубки являются относительно молодым открытием. Наука имеет дело с ними с 1991 года. Однако за это время удалось их достаточно изучить, чтобы не удивляться уникальным свойствам. Известные распространенные формы углерода: графит и алмаз – дали собрату свои лучшие свойства, но усиленные в десятки и сотни раз. С одной стороны, это проводимость, превышающая проводимость меди и сорбционная способность лучшая, нежели у активированного угля, с другой – прочность сравнимая с прочностью лучших сортов стали.
Суть разработок заключается в том, что повышение быстродействия, а значит вычислительной мощности, и уменьшение энергопотребления (затрат на содержание современных компьютеров) связано с уменьшением размеров активных элементов транзисторов. Для этого разрабатываются новые производственные фабрики, стоимость которых превышает 1 млрд. долларов. Благодаря таким затратам, сейчас доступны вычислительные системы с характерным размером одного элемента 90 нм. Нанотрубки, как было отмечено, обладают размером, составляющим сотую часть данной величины.
В ЦКП НЭ получены транзисторные «мутанты», имеющие ширину рабочего канала порядка 1 нм, однако электроды, обеспечивающие электрический контакт для проведения измерений, имеют размер, на три порядка больший. Такие элементы пока обладают низким коэффициентом передачи, однако, повысить его можно за счет уменьшения расстояния между электродами. Ширина самого канала, равная 1 нм не изменится – именно она определяет необходимые преимущества новых элементов.
Однако, данные работы находятся в самом начале своего развития. Нанотрубки все еще продолжают удивлять ученых своими новыми интересными свойствами, что дает надежду на их применение в элементах будущей электронной техники.
