Ученые готовы создать углеродные полупроводники
Бурный расцвет производства смартфонов и других мобильных гаджетов остро обозначил проблему дороговизны редкоземельных элементов, таких как галлия, индия и мышьяка, используемых в производственном процессе. Львиная доля мировых запасов редкоземельных элементов принадлежит Китаю, который установил драконовские цены на вывоз этих материалов из страны. Отчасти поэтому многие компании были вынуждены организовать производство на территории этой страны. В последнее время Япония и другие страны ведут активные поиски новых их источников, а ученые становятся все ближе к созданию электронных компонентов из углерода, доступного и недорого материала.
Как показали последние исследования данного вопроса, углеродные нанотрубки прекрасно подходят для использования их в качестве полупроводников, что позволит заменить более дорогостоящие современные компоненты. Отличительной особенностью нанотрубок является их возможность обладать свойствами металлов и полупроводников, причем выбрать можно один из двух вариантов всего лишь «правильно» свернув трубку. Именно возможность контролировать свойства создаваемых нанотрубок является сегодня самым большим достижением ученых, которые говорят, что в будущем углеродные трубки смогут заменить галлий.
Массовое производство нанотрубок пока невозможно, но в ближайшей перспективе эта проблема тоже будет решена. Отметим, что в компании IBM подхватили новое открытие и пытаются создать лабораторию, которая сможет значительно ускорить данный процесс. Кроме того, для создания соответствующей элементной базы потребуются нанотрубки большего диаметра, которые будут созданы в лаборатории IBM.
Естественно, нанотрубки не панацея и с ними тоже возникает множество трудностей, особенно на начальном этапе использования новой технологии. Так, ученым и инженерам предстоит решить проблему отделения полупроводниковых образцов от металлических, а кроме того, усовершенствовать систему расположения трубок «по прямой», что оказалось совсем непросто. Отметим, что IBM уже удалось создать микросхемы памяти и процессор с использованием углеродных нанотрубок, а группа ученых из Северной Каролины смогла использовать новые структуры для создания гибкого каркаса в кремниевых батареях, работающих гораздо дольше литий-ионных аккумуляторов. Что касается заложенного в новой технологии потенциала, то в будущем углеродные компоненты могут стать основой для сменной электронной начинки в смартфонах и прочих гаджетах, что сделает их значительно дешевле для конечного пользователя.
© supreme2
