167 дней за решеткой. Катерина Борисевич
Коронавирус: свежие цифры
  1. Не дошла до дома несколько метров. Что известно об аварии в Гомеле, где погибла девочка
  2. Скардино рассказала, как живет в Швейцарии и планирует ли возвращаться в Беларусь
  3. «Не было у него умысла». Наехавшего на пятерых силовиков водителя BMW начали судить повторно
  4. «Здоровой женщине не нужно ничего высчитывать». Гинеколог — о признаках овуляции
  5. Страны «Большой семерки» призвали власти Беларуси провести новые выборы
  6. «Трешки» на «первичке» подешевели на 13,8%. Что происходило в первом квартале на рынке квартир
  7. В прокуратуру Германии подали заявление о совершении Александром Лукашенко «преступлений против человечности»
  8. «Обойти санкции легко, было бы желание». Что значит сокращение поставок российской нефти в Беларусь?
  9. Почему появляются родинки? Онколог объясняет простыми словами
  10. Из-за длинных майских выходных скорректировали график выплаты пенсий и пособий
  11. Семья минчан построила дом в дачном поселке и живет там круглый год. Вот как там все устроено
  12. Возле метро «Михалово» построят 19-этажку. А где там нашлось место?
  13. Что в ВОЗ ответили на слова Лукашенко о том, что Беларуси ничем не помогли в борьбе с COVID-19
  14. «Мы с Колей жили в этом домике». Показываем, где находится «любимый дворец» Лукашенко
  15. Стали известны финалисты футбольной Лиги чемпионов
  16. Огонь лихорадочный, в основном по своим. Власти грозят контрсанкциями и даже решились деликатно ущипнуть обидчика. Мнение
  17. Внимание! На четверг объявлен оранжевый уровень опасности
  18. «Ошиблись в выборе профессии». Лукашенко лишил званий более 80 бывших силовиков
  19. Генпрокуратура направила «дело Тихановского» в суд. И кое-что рассказала про 900 тысяч долларов
  20. Татьяна Маринич — о потенциале белорусской нации, экономике и муже, который 20 лет назад баллотировался в президенты, а попал в тюрьму
  21. «Если бы не сиденья, то в поезде понравилось». Пассажиры «Ласточки» — о том, как ехали из Минска в Москву
  22. «Удивило, что здесь едят котлеты на завтрак». История артиста балета Эвена, переехавшего из Франции
  23. В прокуратуру Германии подали заявление на Александра Лукашенко. Юрист объясняет, что это значит
  24. «Рома чернел у меня на руках». История Кати и ее сына, который проглотил средство для очистки труб
  25. «Они хотят убить президента и думают, что народ тут аплодировать им будет?» Лукашенко встретился с Додоном
  26. В Гомеле вынесли приговор директору местного филиала Белгазпромбанка, которого судили за «взятки от друзей»
  27. Официальный представитель ЕС рассказал о том, почему пока не приняли четвертый пакет санкций
  28. С 5 мая Nivea под запретом. Посмотрели, убрали ли эту косметику с полок магазинов
  29. Опубликован список экс-силовиков, которых Лукашенко лишил званий
  30. Власть говорит, диктатура и порядок показали эффективность в АПК. А что говорят статистика и эксперты?


Александр Березин,

Десять лет отчаянной борьбы на переднем крае науки, а одно из главных обещанных достижений — графеновые транзисторы — пока, скорее, теория, чем практика. Но калифорнийские ученые предлагают схему, реализация которой позволит обойти главную проблему — проблему отсутствия запрещенной зоны.

Снимок типичного графенового устройства, использованного экспериментаторами, под электронным микроскопом. Золотой цвет соответствует истоку/стоку, розовый — верхнему затвору, а синий под ними — графену. Затвор и графеновый канал разделены двухслойным "бутербродом" из оксида алюминия и оксида гафния. Масштаб — один микрометр. Здесь и ниже иллюстрации Guanxiong Li

Полупроводниковый транзистор требует запрещенной зоны, области значений энергии, которыми электрон в этом материале обладать не может. Без нее транзистор, что называется, не выключить. Увы, нормальный графен как проводник идеально анизотропен. Есть, конечно, дисульфид молибдена с естественной запрещенной зоной. Но он как раз находится в самом начале развития.

Как только запрещенную зону в графене ни пытались создать: и складывали несколько слоев в один "бутерброд", и комбинировали с разными пластиками, и самое разное допирование применяли. Но итог плачевен: нужна ширина запрещенной зоны хотя бы в один электронвольт (при комнатной температуре), иначе приличного транзистора не будет. Получаются же пока только сотни миллиэлектронвольт, да и то ценой огромных токов утечки.

Гуаньсюн Лю (Guanxiong Liu) вместе с коллегами по Калифорнийскому университету в Риверсайде (среди которых два выходца из России) попробовал обойти проблему отсутствия запрещенной зоны таким образом, чтобы создать транзистор с переключением состояний совершенно нового типа, передает Technology Review. Препринт исследования можно полистать здесь.

Когда материал полупроводникового типа находится в состоянии изолятора, его можно переключить в проводящее состояние, придав небольшое количество энергии. Эта энергетическая разница двух состояний и называется шириной запрещенной зоны. Но вместо создания искусственной запрещенной зоны путем допирования и прочих ухищрений исследователи попробовали использовать явление отрицательного сопротивления для переключения состояний графенового транзистора.

Но сначала о том, что это такое. Отрицательное дифференциальное сопротивление — это явление, при котором ток, входя в материал, вызывает в нем падение напряжения вместо его интуитивно ожидаемого роста. Графен в определенных условиях благодаря своей уникальной топологии действительно горазд на такую особенность. Экспериментальной демонстрации отрицательного сопротивления в нормальных условиях посвящена значительная часть этой работы.

Но почему бы, спросили себя исследователи, это падение напряжения не использовать как одно из рабочих состояний, переключаясь таким образом не между проводящим и изолирующим состояниями, как нормальный транзистор, а между проводящим состоянием и состоянием отрицательного сопротивления?

В предложенной ими схеме три полевых транзистора на графене собираются в логический вентиль XOR (либо). Особо отметим, что обычный вентиль такого типа требует минимум восемь кремниевых транзисторов (на CMOS) и работает не быстрее буквально десятка гигагерц. В то же время, как заявляют авторы схемы, их тип XOR-вентиля функционирует на 400 ГГц — впрочем, как и более ранние графеновые транзисторы с высокими токами утечки.

Схема предложенного вентиля на графеновых транзисторах
 
Итак, налицо схема куда более компактного и радикально более быстрого вентиля, нежели обычные. Причем не работающего на классическом принципе "изолятор — проводник", а эксплуатирующего отрицательную дифференциальную проводимость. Увы, герои нашей заметки за эту работу пока не взялись. Кому-то надо построить такой вентиль и испытать его — причем, как нам кажется, сделать это стоит побыстрее. Ибо на столь "горячем" направлении конкуренты не дремлют. 
-15%
-10%
-10%
-5%
-50%
-15%
-25%
-21%
-40%
-15%
-55%
-20%