Ученые из Института Технологии Карлсруэ (Karlsruhe Institute of Technology -KIT), Германия совершенно неожиданно открыли новый физический эффект, который в перспективе может быть использован для разработки электронных устройств нового типа. Открытый эффект по сути дела позволяет осуществлять контроль проводимости нанотрубок.

Исследователи из Института Нанотехнологии в структуре KIT облучали нанотрубки электронами, что вылилось в 1000-кратное уменьшение проводимости в некоторых, небольших, но совершенно определенных зонах. Приложением высокого напряжения этот эффект может быть повернут в противоположном направлении, и нанотрубки вновь становятся проводящими. При сравнительно малых усилиях был получен очень значительный эффект, который к тому же и реверсивен. Исследователи уверены, что используя открытый эффект, могут быть созданы новые электронные компоненты. Открытый эффект переключения проводимости нанотрубок по-видимому сыграет значительную роль в их использовании в электронных и компьютерных системах. Соавторами работы выступили ученые из Центра функциональных наноструктур (Center for Functional Nanostructures -CFN) в Карлсруэ.

Для экспериментальной проверки ученые изготовили элемент, аналогичный транзистору, расположив одиночные нанотрубки между электродами. В качестве подложки был использован слой окисла. Исследователи смогли создать несколько достаточно малых зон размером порядка 10 нм с очень высоким сопротивлением электрическому току. Руководитель проекта Ральф Крупке (Ralph Krupke) считает эти зоны «квантовыми точками» и отметил, что до настоящего времени получение такого рода структур и интегрирование их к электронные цепи было связано с очень большими трудностями.

Квантовые точки (квантовая точка – фрагмент проводника или полупроводника, ограниченный по всем трём пространственным измерениям и содержащий электроны проводимости. Точка должна быть настолько малой, чтобы были существенны квантовые эффекты. Квантовой точкой может служить любой достаточно маленький кусочек металла или полупроводника) могут быть использованы для включения и выключения точно так же, как и обычные транзисторы, но они значительно меньше по размеру.

Участники проекта предполагают, что открытый эффект получен благодаря структуре подложки: часть электронов «застревает» в слое оксида. Впоследствие, из-за недостатка этих электронов прерывается ток через нанотрубки, и образуются зоны локальной изоляции. При приложении высокого напряжения, «застрявшие» электроны выдергиваются из подложки, восстанавливая электрический ток через цепочки нанотрубок.

Евгений Биргер