Ученые НИЯУ МИФИ вместе с коллегами из Франции и Греции предложили простой способ контролируемого натяжения нанотрубок и других крошечных объектов, который способен удешевить производство наноэлектроники. Результаты опубликованы в престижном британском журнале Nanotechnology.
Музыканты обычно натягивают струны инструментов для качественного звучания. Похожий прием есть и в углеродной наноэлектронике, где основой для проводов, диодов, транзисторов и других устройств служат натянутые углеродные нанотрубки.
Однако толщина таких углеродных «струн» в сто тысяч раз меньше, чем диаметр человеческого волоса, поэтому для их натяжения приходится разрабатывать сложные методики.
«Существующие методики направлены на создание единичных образцов напряженных нанотрубок, что делает те cлишком дорогими для промышленного применения. Поэтому мы предложили альтернативу специально для массового производства — заранее имплантировать ионы водорода и гелия внутрь подложки, на которой лежат нанотрубки»,
— рассказал доцент Института нанотехнологий в электронике, спинтронике и фотонике НИЯУ МИФИ Константин Катин.
По его словам, при нагревании эти ионы превращаются в газовые молекулы, а на поверхности подложки надувается пузырь, который деформирует нанотрубку. Меняя температуру, можно управлять размером пузыря, а значит, и деформацией наноструктуры.
«Наша методика применима к широкому классу наноструктур, необязательно углеродных — большинство низкоразмерных систем меняют свои электронные свойства под действием натяжения», — пояснил еще один сотрудник института, доцент Михаил Маслов.
Как считают в НИЯУ МИФИ, предложенный способ деформации таких систем удешевит производство множества базовых элементов наноэлектронных схем.
Сейчас авторы проверяют эффективность водородных пузырей на других материалах (графеновых хлопьях и углеродных горошинах) и планируют подготовить патент.