В рубрике "Поговорим о науке" "Военное обозрение" предлагает обсудить тему, посвящённую созданию новых материалов, многие из которых позволяют если не совершить технологическую революцию, то сделать существенный шаг вперёд в сфере материаловедения и его применении на практике.
Источник изображения: topwar.ru
Одно из развиваемых современными учёными направлений – создание проводящих наноструктур, которые обладают уникальным набором возможностей. Это, к примеру, гибкие и прозрачные (полупрозрачные) гетероматериалы, имеющие, по сути, двумерное (2D) исполнение. Под гетероматериалами (гетероструктурами) понимаются структуры, состоящие из молекулярных (атомных) наборов нескольких веществ.
Один из вариантов таких гетероструктур – объединение графена и борофена. Под борофеном понимается двумерный кристалл, состоящий исключительно из атомов бора (впервые был получен около 4 лет назад). Графен – двумерная углеродная структура, толщина которой составляет 1 атом.
Сочетание "графен-борофен" при использовании в микроэлектронике способно привести к новому этапу её развития. Причина состоит в том, что 2D-конструкции позволяют существенным образом уменьшить размеры транзисторов внутри электрических цепей, используемых в самых разных электронных устройствах. При этом сама концепция работы такой цепи несколько меняется, что, например, позволяет на порядок снижать потребление устройством электроэнергии.
Структуры создаются на специальной подложке, где сначала выращивается слой графена при высокой температуре, затем идёт процесс осаждения бора. В итоге материалы буквально сшиваются друг с другом, образуя ультратонкую плёнку.
После исследования учёные установили, что не существует проблем для электронного перехода через такую сверхтонкую структуру.
Интегральные схемы на основе гетероструктурных наноматериалов позволяют устройству работать в экстремальных условиях, включая условия, связанные с критически низкими и радикально высокими температурами. В этой связи рассматривается возможность использования таких материалов в космической и военной отраслях, включая создание радиолокационных станций нового поколения. Гетероструктура позволяет повысить чувствительность приёмных устройств и сделать их более миниатюрными с одновременным снижением энергопотребления.
