В последнее время ученые много внимания уделяют графеновым материалам в надежде получить наноэлектронные устройства на их основе. Пару лет назад был представлен первый графеновый нанотранзистор, сейчас же китайские и канадские ученые продемонстрировали логическую ячейку на основе этого наноматериала.

Графен и наноэлектроника на его основе на самом деле имеет огромный потенциал. Особенно это касается гибридной наноэлектроники, в которой в цепях используются квантовые точки, расположенные на графеновой поверхности. Как уже известно, такие структуры можно достаточно легко производить с помощью традиционных литографических методов.

Международной команде ученых из Университета Альберты (University of Alberta) и Национальной Лаборатории Хефей (Hefei National Laboratory) удалось создать программируемый графеновый логический массив на основе квантовых точек, который подойдет как для создания компьютерной RAM-памяти, так и для логических цепей будущих компьютеров.

Самое интересное в графеновой наноэлектронике состоит в том, что для работы RAM-блока не нужно соединять отдельные ключи нанопроводниками – графеновый лист представляет собой полностью функциональное, цельное устройство.

Устройство состоит из двух основных типов Z-образных графеновых нанолент-соединений, которые характеризуются либо полупроводниковыми, либо металлическими свойствами. Что интересно, свойства металл-полупроводник зависят от ширины графеновой ленты, а лента-зигзаг вообще имеет только явно выраженные металлические свойства.

Рис. 1. Z-образная графеновая лента

При этом квантовая тока формируется при изменении энергетического состояния Z-ленты.

Таким образом, при подаче внешнего напряжения на массив нанолент, разделенный между собой краевыми разделителями (они формируются на границе раздела графеновых лент разной структуры), может работать как массив RAM-памяти, т.к. наличие либо отсутствие квантовой точки на местах пересечения лент будет соответствовать логическому «0» или «1».

Как говорит один из исследователей, время доступа к отдельной графеновой ячейке памяти будет меньше, чем в стандартных CMOS-чипах. Также графеновый аналог потребляет меньше энергии.

Свидиненко Юрий