{"id":25041,"date":"2012-02-08T23:02:03","date_gmt":"2012-02-08T20:02:03","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/uudised\/?p=25041"},"modified":"2012-02-09T11:28:44","modified_gmt":"2012-02-09T08:28:44","slug":"valmistati-juhitava-tooreziimiga-grafeentransistor","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=25041","title":{"rendered":"Valmistati juhitava t\u00f6\u00f6re\u017eiimiga grafeentransistor"},"content":{"rendered":"

Grafeen on v\u00e4ga hea juhtivusega materjal ning sobib seet\u00f5ttu elektroonikakomponentide valmistamiseks. Grafeenseadmete probleemiks on aga seni olnud seadmete t\u00f6\u00f6oleku muutmise v\u00e4hene praktilisus. Pidevas t\u00f6\u00f6olekus olev mikroseade raiskab energiat ning v\u00e4listab integreeritud kiipide valmistamise, sest\u00a0 lekkevoolude t\u00f5ttu p\u00f5leks seade lihtsalt l\u00e4bi. N\u00fc\u00fcd on aga teadlased probleemi lahendusele sammukese v\u00f5rra l\u00e4hemal, olles valmistanud toatemperatuuril t\u00f6\u00f6tava sisse-v\u00e4lja l\u00fclitatava grafeenist transistori.<\/strong><\/p>\n

\"\"<\/a>

Vertikaalne grafeentransistor.<\/p><\/div>\n

Vastupidiselt r\u00e4ni-pooljuhile ei ole grafeenil juhtivus-\u00a0 ega valentstsooni vahel keelutsooni, mis lubaks juhtivustsooni laengukandjate tihedust muuta ning selle kaudu seadme t\u00f6\u00f6olekut kontrollida. Teadlased on v\u00e4lja pakkunud mitmeid lahendusi, n\u00e4iteks nanoribade (nanoscale ribbons<\/em>) v\u00f5i kvant-t\u00e4ppide kasutamist, aga ka grafeeni keemilist modifitseerimist nii, et tekiks indutseeritud keelutsoon. P\u00f5him\u00f5tteliselt on eelnimetatud variandid v\u00f5imalikud, ent kahjustavad grafeeni sedav\u00f5rd, et materjali juhtivus v\u00e4heneb.<\/p>\n

Manchesteri \u00dclikooli teadlane Leonid Ponomarenko on koost\u00f6\u00f6s Nobeli laureaatide Kostya Novoselovi ning Andre Geimiga v\u00e4lja t\u00f6\u00f6tanud uue p\u00f5lvkonna grafeenseadme – vertikaalse tunnelleeriva v\u00e4ljatransistori. Tegemist on esimese omalaadse grafeenseadmega. Transistor on t\u00e4isfunktsionaalne, seda saab nii sisse kui v\u00e4lja l\u00fclitada, hoolimata t\u00f5siasjast, et seadmes puudub keelutsoon.<\/p>\n

Transistor on valmistatud kahest grafeenlehest (loe grafeeni kohta siit<\/a>), mille vahele on paigutatud m\u00f5ne aatomi paksune kiht isolaatormaterjali boornitriidi (BN) v\u00f5i mol\u00fcbdeendisulfiidi (MoS2). Isolaatorkiht takistab grafeeni kihtide vahelist elektronide tunnelleerumist. Komposiidiga ristsuunas liikuva voolu ning sellega kaasneva tunnelleerumisvoolu tihedust saab v\u00e4lise elektriv\u00e4lja abil muuta. \u201cElektriv\u00e4li indutseerib grafeenis elektrone, millel on suurem t\u00f5en\u00e4osus grafeenikihtide vahel tunnelleeruda. Mida tugevam on v\u00e4li, seda rohkem taolisi laengukandjaid tekib,\u201d seletab Ponoramenko.<\/p>\n

Pea iga isolaator takistab elektronide tunnelleerumist, ent efektiivselt on tunnelleerumisvool m\u00f5\u00f5detav vaid paari aatomi paksuse materjali puhul. BN ja MoS2 on selleks h\u00e4sti sobivad materjalid, sest nendest \u00f5hukeste kihtide saamine toimub lihtsa \u201dkleepsumeetodiga\u201d (vaata siit<\/a>), mida kasutatakse ka grafiidist grafeeni valmistamiseks.<\/p>\n

Grafeenil on unikaalne omadus, mis lubab selles tunnelleeruvate elektronide energiat v\u00e4lise elektriv\u00e4lja abil moduleerida, \u00fctleb Ponomarenko. \u201dArvan, et oleme sillutanud tee grafeenip\u00f5histe integreeritud seadmete valmistamiseks,\u201d lisab ta.<\/p>\n

\u201cMeie valmistatud transistor on oluline saavutus, aga sellest veelgi t\u00e4htsam on arendatud komposiitp\u00f5him\u00f5te,\u201c lisab Geim. \u201eTunnelleerumise efektil t\u00f6\u00f6tav transistor on vaid n\u00e4ide l\u00f5pututest kihtstruktuur-seadmetest ning materjalidest, mis meie meetodil valmistatavad on,\u201c lisab Novoselov.<\/p>\n

Teadusr\u00fchm keskendub edasises uurimist\u00f6\u00f6s grafeeni kombineerimisele teiste 2D materjalidega. \u201eOn oluline teada, millised on meie tunneltransistoride t\u00f6\u00f6omadused nano-mastaabis, ning leida t\u00f6\u00f6sageduse \u00fclempiirid,\u201c lisab Ponomarenko.<\/p>\n

Allikas: NanotechWeb<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Grafeen on v\u00e4ga hea juhtivusega materjal ning sobib seet\u00f5ttu elektroonikakomponentide valmistamiseks. Grafeenseadmete probleemiks on aga seni olnud seadmete t\u00f6\u00f6oleku muutmise v\u00e4hene praktilisus. Pidevas t\u00f6\u00f6olekus olev mikroseade raiskab energiat ning v\u00e4listab integreeritud kiipide valmistamise, sest\u00a0 lekkevoolude t\u00f5ttu p\u00f5leks seade lihtsalt l\u00e4bi. N\u00fc\u00fcd on aga teadlased probleemi lahendusele sammukese v\u00f5rra l\u00e4hemal, olles valmistanud toatemperatuuril t\u00f6\u00f6tava sisse-v\u00e4lja l\u00fclitatava […]<\/p>\n","protected":false},"author":449,"featured_media":25051,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_genesis_hide_title":false,"_genesis_hide_breadcrumbs":false,"_genesis_hide_singular_image":false,"_genesis_hide_footer_widgets":false,"_genesis_custom_body_class":"","_genesis_custom_post_class":"","_genesis_layout":"","footnotes":""},"categories":[16],"tags":[45],"class_list":{"0":"post-25041","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-teadusuudis","8":"tag-grafeengrafaan","9":"entry"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/25041","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/449"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=25041"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/25041\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/25051"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=25041"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=25041"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=25041"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}