Нанобарабаны из графена стали квантовыми точками

Исследователи из Национального института стандартов и Технологий (NIST) создали своеобразные барабаны из графена, которые при натяжении и расслаблении производят не звук, а уникальным образом меняют свои электрические свойства.

Подвергая графеновый барабан механическим напряжениям, ученые смогли создавать квантовые точки - экзотический тип полупроводника с широким кругом потенциальных применений в электронных устройствах.

Барабаны из графена могут менять свои электрические свойства и стать основой электроники будущего

Графен представляет собой один слой атомов углерода, расположенных в гексагональной решетке. Благодаря способности проводить электричество с небольшим электрическим сопротивлением при комнатной температуре он является главным кандидатом для перспективной электроники - от гибких дисплеев до высокоскоростных транзисторов.

Однако низкое сопротивление делает графен неподходящим для ряда цифровых вычислительных приложений. В частности, он не имеет запрещенной зоны - энергетического порога, ниже которого материал не проводит электричество. Это означает, что графен не может использоваться как переключатель вкл/выкл в процессах обработки информации.

Ученые из NIST «натянули» графеновую пленку на крошечные отверстия в подложке из диоксида кремния. Таким образом получились те самые «барабаны», которые прогибались и вспучивались под иглой электронного мискроскопа. С помощью проводящей пластины под подложкой с графеном ученые смогли контролировать состояние барабана и наблюдать, как меняются электрические свойства графена.

Когда барабан вспучивался в форме купола, регион на его вершине приобретал свойства квантовой точки, т.е. полупроводника, в котором электроны удерживаются в небольшой области пространства.

Создание полупроводниковых регионов в графене открывает широчайшие возможности по использованию этого материала в электронике.