Поделиться
Русские, китайцы и американцы получили нанопровод, который позволит создавать электронику размером с молекулу
Новый метод получения нанопровода, разработанный международной командой ученых, позволит производить электронику нового поколения размером с молекулу. До сих пор такие структуры создавали, но вручную. Они получались хрупкими и часто разрушались при попытке внедрения в устройство.
Провод длиной в миллиметр
Исследователи из НИТУ МИСИС, Тулейнского университета (США) и Сучжоуского университета науки и техники (КНР) открыли новый метод синтеза кристаллических нанопроводов для сверхминиатюрной электроники, сообщил МИСИС на своем сайте.
Ученые получили нити из тантала, никеля и селена толщиной всего в сотни нанометров и длиной в миллиметры.
«В перспективе новая технология открывает путь к созданию электронных схем буквально на одном нанопроводе: миллиметровая нить может быть основой для многих устройств молекулярной электроники», — сказал заведующий лабораторией цифрового материаловедения НИТУ МИСИС Павел Сорокин.
Особый класс кристаллических материалов
Нанопровода — это особый класс кристаллических материалов, представляющих собой ультратонкие нити. Несмотря на их потенциал, широкое применение одномерных нанопроводов ограничено из-за сложности их получения, пояснили представители вуза.
До сих пор подобные структуры вручную отделяли от больших кристаллов. Это малоэффективно и не позволяет получить длинные и однородные образцы. Кроме того, провода часто разрушались при внедрении в устройство из-за хрупкости.
По новой методике исходные порошки равномерно распределяются с помощью электростатической зарядки по внутренней поверхности ампулы. В результате нагрева на ее стенках формируются тончайшие кристаллические нити, которые достигают длины в несколько миллиметров при толщине от 100 до 400 нм. Их можно механически расщеплять на еще более тонкие нити толщиной до 7 нм, что позволяет создавать микроустройства.
По словам научного сотрудника лаборатории цифрового материаловедения НИТУ МИСИС Константина Ларионова, материал проявил стабильность и вне ампулы. В течение месяца наблюдений структура полученных проводов не ухудшилась, тогда как большинства наноматериалов чувствительны к окислению, влаге и ультрафиолету.
«Инновационный метод синтеза кристаллических нанопроводов, предложенный международным коллективом ученых, будет востребован при производстве новых типов датчиков, носимой электроники, гибких экранов и пр.», — сказала ректор НИТУ МИСИС Алевтина Черникова.
Электроника нового поколения
В мире активно ведутся работы по поиску новых материалов на замену традиционному кремнию, электроника на компонентной базе из которого уже близка к пределу своих возможностей по компактности, а также легкости, быстродействию и возможности работать в экстремальных условиях, например в космосе.
В июне 2025 г. CNews писал о создании индийскими и американскими исследователями первого «бескремниевого» процессора, чьи транзисторы построены на базе двух двумерных материалов — диселенида вольфрама и сульфида молибдена, а не кремния.
В России, в Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете «ЛЭТИ», разработали отечественный прототип полевого транзистора на основе карбида кремния (SiC), как писал CNews в марте 2025 г.
МИСИС еще в 2016 г. сообщал о совместной работе с коллегами из университета Техаса в Далласе (США) по разработке гибкой солнечной батареи на основе металло-органического соединения, стоимость которой по меньшей мере втрое ниже кремниевых панелей.
Короткая ссылка
