Группа ученых из Калифорнийского университета в Беркли создала металлический провод, полностью сделанный из углерода, создав основу для исследований транзисторов и компьютеров на основе углерода. Углеродные транзисторы могут повысить скорость компьютера более чем в тысячу раз и снизить энергопотребление.
Команда уже несколько лет работает над созданием полупроводников и диэлектриков из графеновых нанолент — узких, одномерных полосок или лент графена толщиной в атом, состоящих из атомов углерода в гексагональной структуре, соединенной между собой. Металлические наноленты собираются из более мелких блоков, каждый из которых вносит свой вклад в движение электрона по наноленте. Они создаются химическим способом, затем размещаются и отображаются на плоских поверхностях с помощью сканирующего туннельного микроскопа.
Изображение получено с помощью сканирующего туннельного микроскопа широкополосной металлической графеновой наноленты (ГНЛ). Каждый кластер выступов соответствует однократно занятой электронной орбитали. Образование пятиугольного кольца возле каждого кластера увеличивает проводимость ленты в 10 или более раз. Основа ленты имеет ширину 1,6 нм.
Тепло было применено, чтобы заставить молекулы замков вступить в химическую реакцию и соединиться вместе. Полученная графеновая нанолента может быть использована для перемещения проводящих электронов между полупроводниковыми нанолентами в полностью углеродном транзисторе.
Существуют и другие материалы на основе углерода, которые могут быть металлическими, например 2D-листы графена и углеродные нанотрубки. Но преобразование 2D листов графена в полосы нанометрового масштаба спонтанно превращает их в полупроводники или изоляторы. А углеродные нанотрубки, которые являются хорошими проводниками, не могут быть преобразованы в проволоку с той же точностью и воспроизводимостью, что и углеродные наноленты.
Графен, представляющий собой чистый углерод, является ведущим претендентом на создание компьютеров следующего поколения на основе углерода. Узкие полоски графена — это в первую очередь полупроводники. Задача состоит в том, чтобы заставить их действовать как проводники и изоляторы, чтобы транзисторы и процессоры могли быть сделаны из углерода. Компьютеры на основе углерода должны переключаться во много раз быстрее, чем кремниевые версии, и потреблять лишь небольшую часть энергии.
