Исследование может помочь в создании электроники нового поколения: ученые из Сколковского института науки и технологий (Сколтех) и исследовательского центра IBM имени Томаса Джона Уотсона выяснили, что нанотрубки из кремния сплющиваются под действием металла, и предложили способы, как этого можно избежать.

Исследование российских специалистов может помочь в создании электроники нового поколения, использующей углерод вместо кремния. Работа ученых опубликована в журнале Physical Review Letters.

В состав почти всех электронных устройств, от телефона до самолета, входят кремниевые микропроцессоры. Однако возможности кремния почти достигли своего предела. Заставить кремниевые транзисторы работать быстрее уменьшением их размеров все труднее. Кремний можно заменить углеродными нанотрубками, то есть слоем графена толщиной в один атом, свернутого в трубку. Нанотрубки превосходят кремний по своим электрическим свойствам, но при определенном размере — меньше нескольких десятков нанометров — возрастает их сопротивление.

«Сопротивление транзистора состоит из сопротивления канала и контактного сопротивления. Сопротивление канала у углеродных нанотрубок при одной и той же длине канала лучше, чем у кремния. Но транзисторы из нанотрубок с длинным каналом для высокопроизводительных вычислений не нужны, а когда размер трубок уменьшается до нескольких десятков нанометров, то контактное сопротивление начинает доминировать», — приводит пресс-релиз слова руководителя исследования профессора Сколтеха Василия Перебейноса.

Исследование показало, что сопротивление возрастает из-за того, что металл, который используют в контактах транзистора, за счет поверхностного натяжения сплющивает трубки. По мнению исследователей, для производства транзисторов нужно использовать трубки меньшего диаметра — они будут меньше сплющиваться. Также можно использовать металлы с меньшим поверхностным натяжением.