Графен - наше будущее?

Когда в 1965 году Гордон Мур формулировал свое ставшим знаменитым утверждение об удвоении плотности размещения транзисторов в интегральных микросхемах каждые полтора-два года, он не предполагал, что оно будет выполняться на протяжении целого полувека. Законом это назвали гораздо позже, и есть мнение, что шумиха вокруг закона Мура – ловкий маркетинговый ход мегакорпорации Intel.

Но, будучи в то время доктором наук в области физики и химии и профессором Калифорнийского технологического института, Гордон не мог не задумываться о теоретическом пределе своего эмпирически выведенного постулата, когда размеры транзисторов сравняются с размерами атомов. Ведь атомы- это наименьшие неделимые частички материи.

И вот дно достигнуто. Пока не в промышленных образцах, но область применения уже очерчена и можно предварительно мечтать какие-то сроки.

Графен – материал, впервые полученный в 2004 году представляет собой кристалл углерода толщиной в один атом. Получение графена позволило российским ученым А.К.Гейму и К.С.Новосёлову получить Нобелевскую премию по физике за 2010 год. Уникальные свойства графена дают надежду на разработку нового поколения электронных приборов. Графеновый транзистор в усилителе может практически на лету менять полярность полупроводниковых переходов (n-p-n или p-n-p) в отличии от кремниевых приборов с жестко заданным видом проводимости. Комбинируя режимы и частоту переключений можно расширить диапазон функций схемы от тривиального усиления сигнала до фазового сдвига частоты и модуляции.

На основе графена инженеры надеются создавать чрезвычайно производительные интегральные микросхемы, на порядки превосходящие современные кремниевые и германиевые полупроводниковые приборы. Однако пока такие многообещающие характеристики графена выявлены, что называется «на бумаге», другими словами, теоретические исследования и эксперименты указывают на потрясающие возможности графена, которые еще только предстоит реализовать «в железе».

На рисунке изображен этап вырезания графеновой дорожки из графеновой пластинки, состоящей из гексагональных углеродных колец.