Международная группа физиков научилась создавать сверхчистые нанотрубки из углерода и использовать их в качестве основы для полноценных аналогов современных полупроводниковых транзисторов, лишенных многих их недостатков, говорится в статье, опубликованной в Journal of Applied Physics.

«Для создания подобных транзисторов нужен идеально чистый материал – даже одной дефектной трубки среди 100 тысяч нормальных хватит для того, чтобы убить чип. Такой материал не будет обладать подходящими полупроводниковыми свойствами для создания логических цепочек», — заявил Джон Роджерс (John Rogers) из университета штата Иллинойс в городе Урбана (США).

Роджерс и его коллеги решили эту проблему весьма тривиальным и оригинальным способом – они научились уничтожать некачественные трубочки еще до того, как они попадают в транзисторы или микрочипы.

Для этого ученые наносят уже готовые нанотрубки на тонкую металлическую пленку, поверхность которой заливается специальным полимером. Затем к пленке подключается два электрода, через которые пропускается электрический ток.

Рис. 1. Дефектная нанотрубка проступает через полимерный слой.

Когда в трубке имеются дефекты, то она будет проводить электрический ток не хуже, чем сама подложка. В результате этого трубка будет немного нагреваться, и пленка из полимера заметно осядет или проплавится. Если же трубка не содержит в себе дефектов, то через нее этот ток не будет проходить, и полимерное покрытие останется на месте.

Благодаря этому все дефектные частицы можно убрать еще до сборки транзисторов и интегральных схем, не перебирая их одну за другой, что делает производство микросхем на базе углеродных нанотрубок экономически целесообразным.

В качестве демонстрации работоспособности этой методики «очистки» углеродных нанотрубок от дефектов, авторы статьи собрали несколько транзисторов на их основе и объединили их в небольшие цепочки, способные исполнять простейшие логические операции. Данная технология, как подчеркивают физики, совместима с промышленными методами изготовления микросхем, что должно ускорить ее распространение в IT-индустрии.