• В Беларуси
  • Наука
  • Интернет и связь
  • Гаджеты
  • Игры
  • Оружие
  • Архив новостей
    ПНВТСРЧТПТСБВС
  1. Водители жаловались, что после поездки по М10 не могут отмыть машины. Вот что рассказали дорожники
  2. Получающих зарплату «в конвертах» планируют привлекать по «административке»
  3. Приговор по делу о «ноль промилле»: полгода колонии журналистке TUT.BY и два года с отсрочкой врачу
  4. «Готовились к захвату зданий в Гомеле». СК — об экстрадиции Тихановской и деле в отношении ее доверенных лиц
  5. Минское «Динамо» проиграло СКА в первом матче Кубка Гагарина
  6. Лукашенко рассказал о подробностях переговоров с Путиным
  7. Суд по делу «ноль промилле», новые задержания, планы по экстрадиции Тихановской. Что происходило 2 марта
  8. Суды над журналистами, маникюр прокурора, морозы и снег. Февраль-2021 — в фотографиях TUT.BY
  9. «Деревня умирает! Здесь живут 4 человека — и все». История Анатолия, который работает в автолавке
  10. Нет ни документов, ни авто. В правительстве объяснили, как снять с учета такую машину, чтобы не платить налог
  11. Чиновники обновили базу тунеядцев. С мая с иждивенцев будут брать по полным тарифам за отопление и газ
  12. Вот почему он стоит больше 100 тысяч евро. В Минск привезли первый Mercedes S-класса нового поколения
  13. С 2 марта снова дорожает автомобильное топливо
  14. «Пары начинались в 3 утра». Белорусы, которые учатся в Китае, не могут вернуться в вуз
  15. «Проверяли даже на близнецах». В метро запустили оплату проезда по лицу. Как это работает
  16. «Шахтер» впервые стал обладателем Суперкубка Беларуси, победный пенальти забил вратарь
  17. Был боссом Дудя, построил крутой бизнес в России, а сейчас помогает пострадавшим за позицию в Беларуси
  18. Прививать всех желающих от COVID-19 начнут в апреле. Вакцина будет от белорусского предприятия
  19. «Единственным справедливым решением был бы оправдательный приговор». Заявление TUT.BY по делу «ноль промилле»
  20. Виктор Лукашенко получил звание генерал-майора запаса. Предыдущее его известное звание — капитан
  21. Какой будет погода весной и стоит ли прятать теплые пуховики в марте
  22. Латушко ответил жене Макея: Глубина лицемерия и неспособность видеть правду и ложь просто зашкаливает
  23. Минчанка из списка Forbes отсидела 20 суток и рассказала о «консервативном патриархате» в Жодино
  24. Беларусбанк вводит лимиты по некоторым операциям с банковскими карточками
  25. В Витебске увольняют Владимира Мартова — реаниматолога, который первым в Беларуси честно говорил о ковиде
  26. «Радуюсь „мягкому“ приговору для невиновных людей». Известные белорусы — о приговоре врачу и журналисту
  27. Жуткое ДТП в Волковысском районе: погибли три человека, в том числе новорожденный ребенок
  28. Ватные палочки, серные пробки. Врач — о том, из-за чего еще слух может стать хуже
  29. Горбачев: Я не раз говорил, что Союз можно было сохранить
  30. Что известно о «собственной ракете для „Полонеза“», которую создали в Беларуси


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%
-12%
-35%
-40%
-30%
-30%
-20%
-50%
-50%
-25%
-20%
-33%
0072641