Германан - соперник графена

18.05.2013

Германан (Germanane) - монослой германия - может быть востребован в электронике благодаря своим уникальным свойствам и простоте изготовления. Исследователи Университета штата Огайо в г. Колумбусе (Columbus) разработали новый метод осаждения германия в виде монослоёв (т. е. слоёв толщиной в один атом), повысив при этом эффективность в 10 раз по сравнению с кремнием и создав более простой способ изготовления по сравнению с материалами следующего поколения, такими как графен (монослой атомов углерода).

"Мы сумели изготовить германиевый аналог графена, т.е. монослои, которые связываются водородом так же, как и у графена, но которые намного проще в изготовлении, - сказал профессор Джошуа Голдбергер (Joshua Goldberger) из Университета Огайо. - В процессе мы преобразуем его из материала с косвенной запрещённой зоной в материал с непосредственной запрещённой зоной, что позволяет применять его и в оптических целях".

Голдбергер утверждает, что впервые синтезированы миллиметрового размера чистые кристаллические решётки германия, связанного водородом (GeH), путём топохимического деинтеркалирования GaGe2. Голдбергер описывает этот материал как слоистое вещество Ван дер Ваальса, аналогичное связанному графену (СH). Голдбергер назвал свой материал "германан", чтобы указать на сходство с монослойной версией графена, называемой графаном.

Помимо того, что новый материал основан на германии, а не на углероде, как графен, самое существенное их отличие заключается в том, что германан будет легче выращивать с использованием стандартного полупроводникового оборудования, чем графан. Гольдбергер прогнозирует, что новые материалы будут использованы при производстве оптоэлектронных приборов следующего поколения и для усовершенствованных датчиков, поскольку расчёты показывают, что электронная подвижность будет в 5 раз лучше, чем у объёмного германия (в 10 раз выше, чем у кремния) с шириной запрещённой зоны 1,53 эВ, что немножко больше, чем у арсенида галлия.

Исследователи графена уже продемонстрировали, что электронные свойства полупроводниковых монослоёв могут быть значительно лучше, чем у объёмных материалов, при этом были потрачены многочисленные усилия на создание функциональных монослоёв по-разному связанных кристаллических структур. Высокая подвижность носителей заряда достигается за счёт отличного качества ультратонкой топологии, но если связать эти монослои лигандами в целях особого применения, то ультратонкие материалы могут стать также более чувствительными для сенсорного применения, чем объёмные материалы.

Исторически именно германий стал первым полупроводником, применяемым в электронике. Это случилось еще в 1947 г. в AT&T Bell Labs. И лишь десятилетия спустя исследователям удалось преодолеть ряд проблем, чтобы стало возможным использование в электронике кремния. Похоже, ситуация с новыми монослойными материалами для электроники может повторить историю.

<< Назад: Твердотельный накопитель Transcend MSM610 19.05.2013

>> Вперед: Калькулятор на живых клетках 18.05.2013

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

OLED-светотерапия для замедления старения клеток волос 27.02.2026

Проблема выпадения волос остается актуальной во всем мире, особенно с возрастом, когда активность клеток дермального сосочка, отвечающих за рост и регенерацию фолликулов, постепенно снижается. Ученые из Южной Кореи предложили новый подход к терапии, использующий органические светодиоды OLED для стимуляции этих клеток с помощью ближнего инфракрасного излучения. Разработку представила команда Korea Advanced Institute of Science & Technology при поддержке City University of Hong Kong. В основе технологии лежат гибкие OLED-панели, излучающие свет в диапазоне 730-740 нм, который, по данным исследователей, оптимально стимулирует клетки дермального сосочка человека ("hDPCs"), играющие ключевую роль в цикле роста волос. В отличие от классических лазерных или LED-шлемов, OLED-панели тонкие и гибкие, что позволяет им плотнее прилегать к поверхности кожи головы и обеспечивать более равномерное распределение света. Это снижает риск неравномерной стимуляции, характерной для точечных источ ...>>

Переработка какао-шелухи помощью ультразвука и меда 26.02.2026

Проблема утилизации сельскохозяйственных отходов давно стоит перед исследователями во всем мире. Отходы переработки какао-бобов обычно выбрасываются, хотя в них содержатся биологически активные вещества, полезные для здоровья человека. Группа ученых из бразильского Университета Кампинаса предложила инновационный метод превращения какао-шелухи в безопасный и питательный продукт, используя необычное сочетание ультразвука и меда местных пчел без жала. Основная цель работы заключалась в извлечении из шелухи биологически активных компонентов, таких как кофеин и теобромин - соединение, положительно влияющее на сердечно-сосудистую систему. Вместо традиционных химических растворителей исследователи применили дикий мед бразильских пчел, который отличается повышенным содержанием воды и специфическими свойствами, делающими его естественным "растворителем" для растительных соединений. Технология обработки включает погружение смеси шелухи и меда в ультразвуковой зонд. Под воздействием звуковы ...>>

Концепт лунной энергостанции 26.02.2026

Солнечная энергия уже давно рассматривается как ключевой ресурс для космических миссий, однако обеспечение стабильного энергоснабжения на Луне требует новых подходов. Японские инженеры представили инновационный концепт лунной энергостанции, способной обеспечивать электроэнергией будущие лунные базы и стать частью глобальной инфраструктуры освоения спутника Земли. Проект предусматривает установку солнечных панелей непосредственно на поверхности Луны с последующей передачей собранной энергии в орбитальные модули или напрямую к исследовательским станциям. Для передачи электроэнергии планируется использовать беспроводные технологии, такие как микроволновая или лазерная передача, что позволит минимизировать потери и обеспечить стабильное снабжение модулей. Инженеры подчеркивают, что концепт разрабатывается с учетом долгосрочных программ освоения Луны. Станция сможет снабжать энергией жилые модули для астронавтов, системы добычи ресурсов, а также научное оборудование, что создаст основ ...>>

Главные механизмы долголетия раскрыты 25.02.2026

Старение человека долгое время оставалось загадкой, привлекая внимание биологов, генетиков и врачей. Понимание молекулярных процессов, которые регулируют старение, важно не только для продления жизни, но и для профилактики возрастных заболеваний. Недавние исследования американских ученых проливают свет на ключевой механизм, который может объяснять, почему наши тела стареют. Группа исследователей из Университета Майами изучала активность генов в тканях людей разных возрастов. Ученые обнаружили, что генетические программы, ответственные за поддержание здоровья и долголетия, функционируют лишь до среднего возраста. После определенного периода их активность снижается, что способствует ускоренному развитию возрастных нарушений. Одним из центральных факторов старения оказался белковый комплекс mTOR. Этот механизм регулирует рост клеток, обмен веществ и синтез белка, но с возрастом его работа перестает быть сбалансированной. Сильное включение mTOR в зрелом возрасте связано с повышенной ...>>

Холод космоса превращается в электричество 25.02.2026

С развитием технологий возобновляемой энергии ученые ищут способы получать электричество не только от солнца и ветра, но и из более необычных источников. Одним из таких направлений становится использование естественного охлаждения Земли через открытое небо для генерации энергии ночью. Инженеры Калифорнийского университета в Дэвисе продемонстрировали устройство, способное производить ток, используя разницу температур между поверхностью Земли и холодом космоса. Разработка работает по принципу двигателя Стирлинга - тепловой машины внешнего сгорания, которая превращает разницу температур в механическую энергию. В отличие от традиционных двигателей внутреннего сгорания, этот механизм способен работать при малых градиентах температуры. Основным источником энергии здесь выступает радиационное охлаждение: тепло Земли передается через электромагнитное излучение в холод космоса, без сжигания топлива. Профессор Джереми Мандей объясняет, что такие двигатели особенно эффективны при небольших ...>>

Случайная новость из Архива Ноутбков с предустановленной ОС будут выпускать меньше 22.03.2013 По данным источников ресурса Digitimes, слабый спрос на новейшую версию программной платформы компании Microsoft стал одной из причин того, что ведущие вендоры, включая Lenovo, наращивают удельный вес ноутбуков без предустановленной операционной системы. В числе причин также следует назвать отсутствие резервов снижения себестоимости выпускаемой компьютерной продукции. Без предустановленной ОС Windows 8 стоимость ноутбука в розничной сети будет на одну-две тысячи новых тайваньских долларов ($34-67) ниже, чем с операционной системой на борту, что, конечно же, может заинтересовать потенциального покупателя. Ноутбуки без Windows поставлялись всегда, но раньше их объем был ограничен из-за прессинга компании Microsoft, влияние которой было ранее более сильным. Lenovo, как ожидается, будет в основном поставлять подобную продукцию в Китай, где пиратство по-прежнему процветает. Источники отмечают, что примеру Lenovo могут последовать и другие вендоры. А это приведет к росту объема поставок ноутбуков без предустановленной операционной системы. Понимая, что спрос на Windows 8 оказался ниже ожиданий, компания Microsoft ускорила разработку следующей версии Windows Blue, выход которой намечен на август.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026