Наилучший транзистор выстроили с помощью ДНК

Блюдо - крошечная пластинка из кремния, на которой аккуратненько разложены выпрямленные либо, как молвят учёные, «расчёсанные» нити ДНК. Манипуляции с газами и растворами, и вот химик-кулинар готов похвастать «аппетитными» исходя из убеждений микроэлектроники полосами графена.

Мысль применять эту модификацию углерода в качестве материала для новейших микросхем не нова. Всё время, сколько существует электроника, производители и потребители грезят о том, чтоб устройства работали скорее. Для этого учёные улучшают классические полупроводники на базе кремния.

Не тайна, что вычислительные устройства оперируют потоком единиц и нулей, возникающим в итоге действий транзисторов - типичных ворот, которые могут пропускать либо не пропускать электрический ток. Ранее создатели, условно говоря, старались делать эти ворота меньше и заставляли их раскрываться и закрываться скорее.

Но сейчас кремниевые полупроводники исчерпали себя, и процесс предстоящей миниатюризации кремниевых микросхем застопорился.

«Нам нужен материал, который дозволит строить транзисторы ещё наименьшего размера. Они в свою очередь, работая скорее, будут применять меньше энергии», - говорит Женан Бао (Zhenan Bao) из института Стэнфорда.

Такую возможность представляет графен - модификация углерода, которая представляет собой одномерные пластинки из атомов углерода, расположенных в кристаллической решётке в виде сот. Предполагается, что ленты из графена шириной от 20 до 50 атомов могут быть наилучшим проводником, ежели кремний. Но создавать графеновые транзисторы намного дороже.

Доктор Бао в составе группы профессионалов из США и Сингапура как раз работает над решением данной для нас трудности. В статье, размещенной в журнальчике Nature Communications, представлен новейший метод дешёвого производства графена с помощью молекул ДНК.

Сначала учёные расположили субстрат (пластинку из кремния) в раствор молекул ДНК. Потом, используя технику «расчёсывания» (Chromosome combing), выпрямили нити ДНК, покрывшие субстрат, в параллельные прямые полосы.

Дальше ДНК на кремниевом «блюде» опустили в раствор, содержащий соли меди. В процессе хим реакции ионы меди присоединились к ДНК. После чего кремниевый субстрат с «медными» ДНК расположили в сосуд, содержащий пары метана (CH4). И ДНК, и метан содержат углерод, при нагревании вышло высвобождение атомов этого элемента.

Размещение нитей ДНК было таким, что вольные атомы углерода стали создавать постоянные связи меж собой и выстраиваться в классическую сотовую структуру. При всем этом ленты графена размещались сообразно структуре ДНК.

По словам учёных, приобретенный материал пока не безупречен - местами встречаются недостатки, а означает, нужно внести некие поправки в механизм производства. Вкупе с тем новейший метод намного дешевле и открывает путь для широкого использования графена в качестве полупроводника.





Российские ученые делают искусственное тело человека

Шапка выручит волосы от химиотерапии