16+
Регистрация
РУС ENG
http://www.eprussia.ru/epr/126/9786.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 10 (126) май 2009 года

Больше тока в нанотрубках

Наука и новые технологии Павел АНДРЕЕВ 628

Ученые из университета штата Иллинойс доказали, что углеродные нанотрубки пропускают гораздо больший электрический ток, чем предполагалось ранее.

По сообщению журнала «NanoWeek», продемонстрировать это помогло подведение полупроводниковых углеродных нанотрубок к лавинообразному процессу, в котором свободные электроны образуются в значительном количестве.

До этого было известно, что одностенные углеродные нанотрубки могут пропускать токи плотностью до 100 раз выше, чем лучшие металлы-проводники (например, медь). Однако исследования, проводимые под руководством профессора Эрика Попа, показали, что полупроводниковые нанотрубки могут пропускать ток вдвое более высокой плотности.

В работе, результаты которой опубликованы в одном из научных изданий, авторы определили, что в напряженных электрических полях высокоэнергетические электроны и дырки могут создавать дополнительные электрон-дырочные пары, что приводит к лавинообразному процессу роста потока свободных носителей. При этом ток быстро нарастает до тех пор, пока нанотрубка не разрушается.

По мнению профессора Попа, крутое нарастание тока определяется всплеском лавинообразной ионизации – явлением, встречающимся в определенных видах полупроводниковых диодов и транзисторов в напряженных электрических полях, однако в нанотрубках до этого не наблюдавшимся.

Для исследования эффектов, связанных с протеканием тока, ученые вырастили одностенные полупроводниковые нанотрубки, используя метод химического напыления испарением. Для измерений использовали палладиевые электрические контакты. Эксперименты проводили в бескислородной среде.

Было обнаружено, что при увеличении напряженности электрического поля нарастание величины тока, проходящего через нанотрубки, в районе 25 микроампер замедляется, а затем резко возрастает с увеличением поля. Ученые довели ток через нанотрубки до значений порядка 40 микроампер, что вдвое превышает известные результаты.

«Лавинный процесс, который не наблюдается в металлических углеродных нанотрубках, дает новые возможности трубкам с полупроводниковыми свойствами, – сообщает Эрик Поп. – Результаты экспериментов говорят о том, что на основе полупроводниковых одностенных нанотрубок могут быть созданы устройства с высоконелинейными характеристиками включения».
СПРАВКА

Углеродные нанотрубки – цилиндрические молекулы, состоящие исключительно из атомов углерода. Внешне выглядят как свернутая в цилиндр графитовая плоскость. Благодаря тому что удельная проводимость соизмерима с проводимостью металла, а максимальная плотность тока – в десятки раз выше, чем у металла, углеродные нанотрубки рассматриваются как замена металлическим проводникам в микросхемах.

Полупроводниковые углеродные нанотрубки могут быть материалом для нанотранзисторов и применяться в качестве металлических наноэлектродов.

Кроме того, их можно использовать для создания сверхпрочных нитей и проводов, композитных материалов и даже… в качестве плоских прозрачных громкоговорителей (к такому выводу пришли китайские ученые).

Провод, Кабельная арматура

Отправить на Email

Похожие Свежие Популярные

Войти или Зарегистрироваться, чтобы оставить комментарий.