Корзина
81 отзыв
+38(050)4875914
Контакты
ООО "Графит-Мастер"
Наличие документов
Знак Наличие документов означает, что компания загрузила свидетельство о государственной регистрации для подтверждения своего юридического статуса компании или физического лица-предпринимателя.
+380504875914
+380612149410
Александр Сенченко
УкраинаЗапорожская областьЗапорожьеКруговая 165
Карта

Графен + ДНК = Будущее микроэлектроники

Графен + ДНК = Будущее микроэлектроники

Углерод ― это основа жизни на земле, за последнее время открыто большое количество аллотропных форм углерода, помимо графита и аморфного углерода, существуют также углеродные нанотрубки, алмаз, лонсдейлит и прочие.

            В последнее десятилетие наиболее изучаемой формой углерода является графен, уже открыты такие виды графена как чрезвычайно деформированный графен, графан ― соединение графена и водорода, графин ― недавно смоделированная форма графена и еще не полученная опытным путем.

            Графену пророчат большое будущее в микроэлектронике как заменитель кремния. Уже доказаны более высокие характеристики графена как полупроводникового материала. Мировая наука уже стоит на пороге внедрения новых электронных устройств в производство. Единственным ограничением пока является возможность производства графеновых листов приемлемого качества в больших объемах. Хотя основное сырье для получения графена ― конструкционный высокоплотный и высокочистый графит достаточно распространенный материал, промышленная технология отшелушивания от графита графеновых листов толщиной в один атом пока не налажена. А для создания высокоскоростных и энергоэффективных транзисторов необходимы графеновые листы толщиной в один атом и шириной в 20-50 атомов углерода, а длиной до нескольких микрон.

            Профессор Чжеань Бао из Стендфорского Университета вместе со своими коллегами Анатолием Соколовым и Фанг Линг Япом решили пойти другим путем и использовать в качестве исходного материала для графена не графит, а основу жизни ― ДНК. Так как ДНК имеет размеры необходимые для получения графеновых транзисторов, ученые решили использовать ее в качестве шаблона для получения современных транзисторов. Ученые надеются, что такое оригинальное решение позволит сконцентрировать большое количество транзисторов на малых площадях чипа, не боясь значительных перегревов. На эти исследования брошены огромные деньги, так как развитие кремниевой микроэлектроники в скором времени будет ограниченно из-за невозможности уменьшать размер кремниевого транзистора и тем самым будет нарушен закон Мура. Графеновые же транзисторы позволят обеспечить соблюдение закона Мура еще многие десятилетия.    

            ДНК для производства графеновых чипов ― это не только основа или шаблон, а еще и оснастка для правильного размещения транзисторов в чипе. Ученые задействуют физические и химические свойства ДНК. Для выполнения столь амбициозных задач ученым понадобится в первую очередь подготовить субстрат для выращивания транзисторов. В качестве субстрата для выращивания ученые планируют использовать кремниевую подложку окунутую в раствор ДНК полученный из бактерий, после чего ДНК будут причесаны в относительно прямые линии.

            На втором этапе ДНК будут выдержаны в растворе солей меди, нагреты и погружены в метан, основу которого составляет углерод. Нагрев вызовет реакцию, которая освободит  атомы углерода из ДНК и метана и свободные атомы быстро образуют стабильные сотовые листы графена. Таким образом атомы углерода полностью скопируют структуру ДНК и обеспечат довольно плотное расположение транзисторов недоступное для других способов производства. Но при слишком близком расположении велик риск слипания листов графена и превращения их в графит.

            Учитывая огромные вложенные деньги в этот проект, а также перспективность данных исследований, шансы на успех ученых из стендфорда достаточно велики и не исключено, что готовая промышленная технология может появиться уже в течение ближайших трех ― пяти лет.

facebook twitter