Диод-транзистор из углеродных нанотрубок, Hi-Tech

Американская компания General Electric сообщила о своем новом достижении в области нанотехнологий. Сотрудникам исследовательского подразделения GE удалось разработать уникальное полупроводниковое устройство на основе углеродных нанотрубок.

Новое изобретение инженеров GE может работать как в качестве диода (именно на этом варианте акцентируется основное внимание), так и в качестве транзистора. При этом новый нанодиод является одним из самых миниатюрных, если не самым миниатюрным, полупроводниковым устройством в истории. Руководителем работ по созданию уникального наноустройства является Цзюн Ли, работающий в исследовательском центре General Electric в Нискаюне (Niskayuna), штат Нью-Йорк.

Нанодиод выполнен по обычной для схеме путем соединения двух полупроводников: одного с электронной, а другого - с дырочной проводимостью. В случае традиционных полупроводников на базе кремния тип проводимости задается с помощью примесей, создающих избыток или, напротив, недостаток электронов в структуре вещества. Но если процесс допирования примесями кремния давно отработан, то ввести примеси в углеродные нанотрубки еще никому не удавалось.

Поэтому исследователи пошли другим путем и решили создавать избыток или недостаток электронов в нанотрубках с помощью электрического поля. Для этого в нанодиод был введен миниатюрный электрод с разделенным на две части затвором. Два расположенных в одной плоскости затвора соединяются с двумя половинами нанотрубки. В результате получается устройство, похожее на обычный полевой транзистор, где затвор также разделен на две независимых части. Чтобы полученная система функционировала как нанодиод необходимо подавать на один затвор положительное напряжение, а на другой - отрицательное. В результате такой операции появится p-n-переход, необходимый для работы диода. Если же подавать на затворы одинаковое (только положительное или только отрицательное напряжение) - получится нанотранзистор, работающий по схеме p-n-p или n-p-n в зависимости от знака приложенного напряжения.

В настоящее время исследователи GE продолжают совершенствование своих разработок. В будущем такие нанодиоды смогут найти применение в компьютерной отрасли, индустрии связи, при изготовлении различных датчиков и другого электронного оборудования.