Preskočiť na obsah
  • O nás
    • Kto sme a ako sa stať naším členom?
    • Stanovy spoločnosti
    • Predseda a správna rada
    • Kontakt
  • Oznamy
  • Politika
  • Kultúra a veda
    • Kultúrne novinky v slovenskom jazyku
    • Vedecké novinky v ruskom jazyku
  • Pel-mel
  • Kluby Arbat
  • Komentáre
  • O nás
    • Kto sme a ako sa stať naším členom?
    • Stanovy spoločnosti
    • Predseda a správna rada
    • Kontakt
  • Oznamy
  • Politika
  • Kultúra a veda
    • Kultúrne novinky v slovenskom jazyku
    • Vedecké novinky v ruskom jazyku
  • Pel-mel
  • Kluby Arbat
  • Komentáre
Источник фото: ru.123rf.com

Správa z oblasti ruskej vedy v pôvodnom znení (scientificrussia.ru)

  • srspol
  • 22. decembra, 2023
  • 6:36 pm

Графен превратили в уникальный полупроводник


Графен — самый известный двумерный материал, который представляет собой один слой атомов углерода, образующих шестиугольную решетку. Графен имеет множество достоинств с точки зрения наноэлектроники: это исключительно высокая подвижность электронов, а также высокая прочность, эластичность и теплопроводность.

Однако у графена есть серьезный недостаток, который мешает его использованию в электронике: графен в своем исходном состоянии не является полупроводником, между тем как современные электронные приборы конструируются именно из полупроводников.

Важнейшее отличие проводников от полупроводников заключается в том, что у последних есть так называемая запрещенная зона, или «энергетическая щель», то есть диапазон значений энергии, которые не могут занимать электроны данного кристаллического вещества. Энергетическая щель разделяет минимальные и максимальные значения энергии электронов кристалла.

Как рассказал профессор НИЯУ МИФИ Михаил Маслов, существует несколько способов создания запрещенной зоны в графене. Обычно ученые используют один из трех подходов: химическая модификация (например, фторирование или наводораживание), механическая деформация или создание двухслойной гетероструктуры, в которой запрещенная зона открывается за счет межслоевого взаимодействия.

Однако, говорит профессор НИЯУ МИФИ Константин Катин, все три способа имеют серьезные недостатки. Химическая функционализация часто необратима: чтобы очистить графен от функциональных групп, нужны высокие температуры и агрессивные среды, повреждающие его структуру. А некоторые функциональные группы, зацепившиеся за дефекты, все равно остаются и уменьшают подвижность электронов.

Механическая деформация слишком слабо влияет на запрещенную зону. «Согласно нашим предыдущим работам, растяжение графена на 10% (это почти предел, дальше он может порваться) приводит к открытию очень узкой запрещенной зоны в пределах 0,1 эВ. Та же проблема возникает и с гетероструктурами: неудивительно, что слабое ван-дер-ваальсово притяжение между слоями слабо меняет электронную структуру и не может обеспечить широкую запрещенную зону», — пояснил Константин Катин.

Чтобы решить проблему создания запрещенной зоны в графене, исследователи НИЯУ МИФИ в составе международной научной группы скомбинировали два подхода — межслойное взаимодействие и деформацию. Они перебрали многие пары двумерных «партнеров» графена и установили, что лучшее решение — гетероструктура на основе графена и дителлурида молибдена — вещества, чья молекула состоит из одного атома молибдена и двух атомов теллура.

«При деформации на 8% в графене открывается щель 0,8 эВ, что позволяет ему на равных конкурировать с классическими полупроводниками. И главное достоинство графена — напряжение можно обратимо прикладывать и убирать, возвращая графен в исходное состояние. Кроме того, деформируя гетероструктуру, можно подстраивать ширину ее запрещенной зоны под необходимое значение. Этим не может похвастаться ни один “обычный” полупроводник!» — рассказал Константин Катин.

Исследователи собираются продолжить работу и проверить предположение о том, что найденная гетероструктура может оказаться хорошим фотодетектором.

Результаты исследования опубликованы в научном журнале Diamond and Related Materials​​.

Информация предоставлена пресс-службой НИЯУ МИФИ

Источник фото: ru.123rf.com

Разместила Ирина Усик

Информация взята с портала «Научная Россия» (scientificrussia.ru)
PrevPredchádzajúca správaVáclav Klaus ke včerejší pražské tragédii
Ďalšia správaCinknutá verze. Kdo má rozum, ten to ví. Petr Drulák nakousl UkrajinuĎalšie
  • Kto sme a ako sa stať naším členom?
  • Stanovy občianskeho združenia
  • Predseda a správna rada
  • Kontakt
  • Oznamy
  • Politika
  • Kultúra a veda
  • Kultúrne novinky v slovenskom jazyku
  • Vedecké novinky v ruskom jazyku
  • Pel-mel
  • Kluby Arbat
  • Komentáre

© Slovensko-ruská spoločnosť. Všetky práva vyhradené.

Spravujte súhlas so súbormi cookie
Na poskytovanie tých najlepších skúseností používame technológie, ako sú súbory cookie na ukladanie a/alebo prístup k informáciám o zariadení. Súhlas s týmito technológiami nám umožní spracovávať údaje, ako je správanie pri prehliadaní alebo jedinečné ID na tejto stránke. Nesúhlas alebo odvolanie súhlasu môže nepriaznivo ovplyvniť určité vlastnosti a funkcie.
Funkčné Vždy aktívny
Technické uloženie alebo prístup sú nevyhnutne potrebné na legitímny účel umožnenia použitia konkrétnej služby, ktorú si účastník alebo používateľ výslovne vyžiadal, alebo na jediný účel vykonania prenosu komunikácie cez elektronickú komunikačnú sieť.
Predvoľby
Technické uloženie alebo prístup je potrebný na legitímny účel ukladania preferencií, ktoré si účastník alebo používateľ nepožaduje.
Štatistiky
Technické úložisko alebo prístup, ktorý sa používa výlučne na štatistické účely. Technické úložisko alebo prístup, ktorý sa používa výlučne na anonymné štatistické účely. Bez predvolania, dobrovoľného plnenia zo strany vášho poskytovateľa internetových služieb alebo dodatočných záznamov od tretej strany, informácie uložené alebo získané len na tento účel sa zvyčajne nedajú použiť na vašu identifikáciu.
Marketing
Technické úložisko alebo prístup sú potrebné na vytvorenie používateľských profilov na odosielanie reklamy alebo sledovanie používateľa na webovej stránke alebo na viacerých webových stránkach na podobné marketingové účely.
Spravovať možnosti Správa služieb Spravovať predajcov Prečítajte si viac o týchto účeloch
Zobraziť predvoľby
{title} {title} {title}