Российские ученые нашли путь к созданию электроники нового типа

 08:21 17.03.2023 (обновлено: 11:13 17.03.2023) https://ria.ru/20230317/elektronika-1858481685.html Российские ученые нашли путь к созданию электроники нового типаРоссийские ученые нашли путь к созданию электроники нового типа — РИА Новости, 17.03.2023Российские ученые нашли путь к созданию электроники нового типаСотрудники Московского физико-технического института (МФТИ), изучавшие свойства широко исследуемого в мире материала — двухслойного графена, нашли путь к… РИА Новости, 17.03.20232023-03-17T08:212023-03-17T08:212023-03-17T11:13наукатехнологиироссиямосковский физико-технический институтроссийский научный фонднавигатор абитуриентауниверситетская наука/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content/html/head/meta[@name=’og:description’]/@contenthttps://cdnn21.img.ria.ru/images/07e7/01/11/1845471404_0:0:3072:1728_1920x0_80_0_0_f28cc3e643ab7e8c835781f00ee9a261.jpgМОСКВА, 17 мар — РИА Новости. Сотрудники Московского физико-технического института (МФТИ), изучавшие свойства широко исследуемого в мире материала — двухслойного графена, нашли путь к возможному созданию электронных приборов нового типа — быстродействующих энергоэффективных переключателей, химических и биологических сенсоров, а также детекторов излучения, которые невозможно было создать на обычных полупроводниках, сообщили РИА Новости в министерстве науки и высшего образования РФ. Основой всей современной полупроводниковой электроники является так называемый p-n-переход — область соприкосновения двух полупроводников с разными типами проводимости. Для электронов такой переход является энергетическим барьером. Наличие ступенчатого барьера для электронов в p-n-переходе определяет его главную функцию в электронике: этот переход является односторонним, ток в нем может течь лишь при одной полярности поданного напряжения. В 1960-е годы обнаружилось, что p-n-переходы могут проводить ток и благодаря эффекту квантового туннелирования — «просачиванию» электронов под энергетическим барьером. Подобным приборам — туннельным диодам — нашлось применение в электронике с низким энергопотреблением. Другим важным направлением в электронике стало повышение скорости срабатывания электронных приборов. Здесь не обойтись без новых материалов, где электроны на своем пути не встречают препятствий. Одним из таких материалов оказался двухслойный графен — двумерная модификация углерода, образованная двумя близко расположенными слоями графена. Но механизм протекания тока в p-n-переходах на основе двухслойного графена долгое время оставался непонятым. Ученые из лаборатории оптоэлектроники двумерных материалов Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ смогли ответить на этот вопрос. В своих экспериментах они пришли к выводу о доминирующем квантовом туннельном типе проводимости в этом материале. По мнению авторов работы, обнаруженный ими эффект в числе прочего важен для внедрения двухслойного графена в цифровую электронику: туннельный эффект в двухслойном графене позволит «чувствовать» не только излучения, но и следовые количества химических и биологических соединений, то есть выступать в роли чувствительного химического и биологического сенсора. Работа выполнена при грантовой поддержке Российского научного фонда и Минобрнауки РФ. Результаты исследования опубликованы в ведущем профильном международном научном журнале Nano Letters.https://ria.ru/20230309/nauka-1856408180.htmlhttps://ria.ru/20230228/onkologiya-1854848022.htmlроссияРИА Новости 154.796internet-group@rian.ru7 495 645-6601ФГУП МИА «Россия сегодня»https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/ 35360 353602023Дарья Буймова Дарья Буймова Новостиru-RUhttps://ria.ru/docs/about/copyright.htmlhttps://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/РИА Новости 154.796internet-group@rian.ru7 495 645-6601ФГУП МИА «Россия сегодня»https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/ 35360 3536019201080true19201440truehttps://cdnn21.img.ria.ru/images/07e7/01/11/1845471404_341:0:3072:2048_1920x0_80_0_0_91114dafd262cc1a9568e34155a07597.jpg19201920trueРИА Новости 154.796internet-group@rian.ru7 495 645-6601ФГУП МИА «Россия сегодня»https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/ 35360 35360Дарья Буймова технологии, россия, московский физико-технический институт, российский научный фонд, навигатор абитуриента, университетская наукаНаука, Технологии, Россия, Московский физико-технический институт, Российский научный фонд, Навигатор абитуриента, Университетская наукаРоссийские ученые нашли путь к созданию быстродействующей энергоэффективной электроники

Инженер-электронщик тестирует материнскую плату компьютера в лаборатории. Архивное фото Сотрудники Московского физико-технического института (МФТИ), изучавшие свойства широко исследуемого в мире материала — двухслойного графена, нашли путь к возможному созданию электронных приборов нового типа — быстродействующих энергоэффективных переключателей, химических и биологических сенсоров, а также детекторов излучения, которые невозможно было создать на обычных полупроводниках, сообщили РИА Новости в министерстве науки и высшего образования РФ. Основой всей современной полупроводниковой электроники является так называемый p-n-переход — область соприкосновения двух полупроводников с разными типами проводимости. Для электронов такой переход является энергетическим барьером. Наличие ступенчатого барьера для электронов в p-n-переходе определяет его главную функцию в электронике: этот переход является односторонним, ток в нем может течь лишь при одной полярности поданного напряжения.

9 марта, 09:00В 1960-е годы обнаружилось, что p-n-переходы могут проводить ток и благодаря эффекту квантового туннелирования — «просачиванию» электронов под энергетическим барьером. Подобным приборам — туннельным диодам — нашлось применение в электронике с низким энергопотреблением. Другим важным направлением в электронике стало повышение скорости срабатывания электронных приборов. Здесь не обойтись без новых материалов, где электроны на своем пути не встречают препятствий. Одним из таких материалов оказался двухслойный графен — двумерная модификация углерода, образованная двумя близко расположенными слоями графена. Но механизм протекания тока в p-n-переходах на основе двухслойного графена долгое время оставался непонятым. Ученые из лаборатории оптоэлектроники двумерных материалов Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ смогли ответить на этот вопрос. В своих экспериментах они пришли к выводу о доминирующем квантовом туннельном типе проводимости в этом материале. «»Обнаруженная нами ситуация оказывается очень перспективной для электроники. Во-первых, мы имеем высокую электронную подвижность в графене, что дает возможность создания быстрых полупроводниковых приборов. Во-вторых, мы имеем туннельный характер транспорта, а это дает возможность управлять током при малых напряжениях, то есть энергоэффективность. Подобной комбинации скорости и энергоэффективности было невозможно достичь в электронике на основе «классических» полупроводниковых материалов», — отметил заведующий лабораторией оптоэлектроники двумерных материалов МФТИ Дмитрий Свинцов. По мнению авторов работы, обнаруженный ими эффект в числе прочего важен для внедрения двухслойного графена в цифровую электронику: туннельный эффект в двухслойном графене позволит «чувствовать» не только излучения, но и следовые количества химических и биологических соединений, то есть выступать в роли чувствительного химического и биологического сенсора. Работа выполнена при грантовой поддержке Российского научного фонда и Минобрнауки РФ. Результаты исследования опубликованы в ведущем профильном международном научном журнале Nano Letters.

28 февраля, 14:18