Международная группа ученых, в состав которой входили исследователи из Японии, Китая, России и Австралии, использовали разработанный ими уникальный инструмент, встроенный в конструкцию типового электронного микроскопа, и создали крошечный транзистор, размер которого в 25 тысяч раз меньше толщины человеческого волоса. Создание этого транзистора, исходным материалом для которого была обычная углеродная нанотрубка, стало результатом работы и исследований, длившихся без малого пять лет.
"Нами было сделано весьма интересное фундаментальное открытие, мы продемонстрировали возможность управления электронными свойствами отдельно взятых углеродных нанотрубок" - рассказывает Дмитрий Гольберг, профессор из НУСТ "МиСИС", Россия, - "Созданные нами крошечные углеродные транзисторы смогут стать основой будущих поколений вычислительных устройств и процессоров".
Углеродный транзистор был создан путем одновременного приложения физической силы и низкого электрического напряжения к "сырой" углеродной нанотрубке, состоявшей из нескольких слоев углерода. Такое воздействие нагрело нанотрубку до такой температуры, что лишние внешние слои были удалены, а атомарная структура оставшейся однослойной нанотрубки была перестроена так, что изменилось ее свойство под названием "хиральность". Другими словами, преобразованный участок нанотрубки приобрел свойства полупроводника.
Отметим, что теоретическая база данного достижения была разработана группой профессора Дмитрия Гольберга из НУСТ "МиСИС", которая провела ряд моделирований и объяснила то, как изменения атомарной структуры превращают нанотрубку в транзистор. А собственно эксперимент с преобразованием нанотрубки был проведен группой доктора Дай-Мин Тана (Dr. Dai-Ming Tang) из японского международного исследовательского центра International Center for Materials Nanoarchitectonics.
Однако, предлагаемый метод термомеханической обработки каждой отдельной углеродной нанотрубки с целью превращения ее в транзистор не очень практичен для условий массового производства, ведь в состав современных микропроцессоров входят десятки миллиардов транзисторов, соединенных в одну общую схему. Тем не менее, такая технология является уже первым практическим шагом на пути к замене кремниевых транзисторов чем-то другим, ведь дальнейшее сокращение размеров кремниевых транзисторов начинает сталкиваться с рядом технических сложностей, накладываемых фундаментальными физическими ограничениями.