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:

Канада планирует построить космодром 06.04.2026

Развитие космической инфраструктуры все чаще становится вопросом не только науки и технологий, но и национальной безопасности. Многие государства стремятся получить независимый доступ к космическим запускам, чтобы не зависеть от внешних партнеров и укреплять собственный технологический суверенитет. На этом фоне Канада объявила о запуске масштабного проекта по созданию собственного космодрома. Министр обороны Канады Дэвид Мак-Гинти сообщил, что правительство страны инвестирует 200 млн канадских долларов, что составляет около 150 млн долларов США, в строительство национального космодрома. Эти средства станут частью долгосрочной программы развития суверенных возможностей космических запусков. По словам Мак-Гинти, Министерство обороны подписало 10-летнее соглашение с компанией MLS на сумму 200 млн долларов. В рамках этого контракта планируется строительство стартовой площадки, которая будет использоваться не только военными структурами, включая Министерство обороны и Вооруженные силы ...>>

Обновленные телевизоры Xiaomi S Mini LED TV 2026 06.04.2026

Компания Xiaomi представила обновленную серию телевизоров S Mini LED TV 2026, которая заметно отличается от версии, недавно вышедшей на европейский рынок. Новое поколение ориентировано на расширенные возможности отображения и более гибкую конфигурацию экранов, что делает линейку более универсальной для разных сценариев использования. В обновленной серии Xiaomi S Mini LED TV 2026 предлагается сразу пять диагоналей, начиная от 55 дюймов и заканчивая внушительными 100 дюймами. Флагманская модель оснащена 1920 зонами локального затемнения, способна достигать пиковой яркости до 2000 нит и поддерживает частоту обновления изображения до 288 Гц, что делает ее особенно привлекательной для динамичного контента и игр. Младшая модель в линейке отличается в первую очередь количеством зон локального затемнения, которых здесь 576, однако остальные ключевые характеристики остаются на уровне старших версий. Это позволяет сохранить высокое качество изображения даже в более доступном сегменте, не ж ...>>

Беспилотный грузовой самолет с двигателем AEP100 05.04.2026

Авиационная отрасль стоит перед масштабной задачей перехода к экологически чистым технологиям, и одним из наиболее перспективных направлений считается использование водорода в качестве топлива. Этот элемент рассматривается как потенциальная альтернатива традиционным видам авиационного топлива благодаря своей энергоэффективности и отсутствию углеродных выбросов при использовании. На этом фоне Китай сообщил об успешном испытании беспилотного грузового самолета, оснащенного турбовинтовым двигателем AEP100 мегаваттного класса, работающим на водороде. Это событие стало важным этапом в развитии авиационных технологий, так как позволило протестировать двигатель в реальных условиях полета, а не только в лабораторной среде. Испытательный полет был проведен в субботу, 4 апреля, в городе Чжучжоу, расположенном в китайской провинции Хунань. Именно там впервые в реальных условиях был задействован водородный авиационный двигатель подобной мощности, что дало возможность оценить его стабильность ...>>

Кухонные губки выделяют значительное количество микропластика 05.04.2026

Кухонные губки - один из самых используемых предметов в быту - могут быть недооцененным источником микропластика. Ученые из Боннского университета изучили, сколько таких частиц выделяется во время мытья посуды и как это влияет на окружающую среду. Выяснилось, что губки действительно ежегодно выделяют измеримое количество микропластика, однако основной вред экологии связан не с этим, а с расходом воды. В работе оценивали реальное выделение микропластика и его влияние с помощью анализа жизненного цикла (LCA). Исследование объединило лабораторные эксперименты и подход "гражданской науки": добровольцы из Германии и Северной Америки использовали разные типы губок в быту и фиксировали процесс. Губки взвешивали до и после использования, а также тестировали в лаборатории с помощью устройства SpongeBot, имитирующего мытье посуды. Результаты показали, что все губки изнашиваются и выделяют микропластик - примерно от 0,68 до 4,21 г на человека в год, в зависимости от состава. При этом губки ...>>

Гуманоид-спринтер Unitree H1 04.04.2026

Развитие гуманоидной робототехники сегодня стремительно приближается к уровню, при котором машины начинают уверенно имитировать не только движения человека, но и его физические возможности. Особенно активно в этом направлении работают компании из Китая, и очередное достижение Unitree Robotics стало заметной вехой в индустрии. Компания официально сообщила, что их антропоморфный робот Unitree H1 установил мировой рекорд скорости среди полноразмерных гуманоидов. В ходе испытаний машина продемонстрировала характеристики, которые ранее считались недостижимыми для подобного класса устройств, особенно с учетом их массы и конструкции. Во время тестового забега Unitree H1 разогнался до 3,3 метра в секунду, что соответствует примерно 12 километрам в час. Для сравнения, средняя скорость ходьбы человека составляет около 5 километров в час. Хотя до уровня профессионального бега роботам еще далеко, для гуманоидной системы массой около 47 килограммов такой результат считается значительным инжен ...>>

Случайная новость из Архива Перфекционизм родителей и его влияние на воспитание детей 23.03.2025 Современные родители, стремясь обеспечить своим детям наилучшие условия для жизни, порой переходят черту, влияя на их развитие и самостоятельность. Исследования показывают, что перфекционистский подход к воспитанию может стать причиной чрезмерной опеки, которая, в свою очередь, приводит к отрицательным последствиям для психического и эмоционального состояния детей. Одним из таких явлений является "вертолетное" воспитание, когда родители чрезмерно контролируют каждый шаг своего ребенка, не давая ему возможности самостоятельно решать повседневные задачи. Процесс воспитания детей в духе перфекционизма зачастую приводит к тому, что родители предъявляют не только завышенные требования к себе, но и к детям. Они становятся чрезмерно требовательными и начинают контролировать даже самые простые действия своего ребенка - от уборки в комнате до выполнения домашних заданий. В английском языке существует термин "helicopter parent", что в переводе означает "отцы-вертолеты". Эти родители буквально "кружат" вокруг своих детей, вмешиваясь в их жизнь на каждом шагу и лишая их возможности проявлять самостоятельность и учиться на собственных ошибках. Этот подход имеет серьезные последствия, как для детей, так и для их родителей. Крис Сегрин, сотрудник Университета Аризоны, утверждает, что излишняя забота в воспитании, основанная на стремлении к идеалу, является неэффективной и вредной. Вмешательство в каждое действие ребенка не позволяет ему развивать независимость и уверенность в себе. Исследования подтверждают, что чрезмерная опека может привести к таким проблемам, как стресс, нарциссизм, проблемы с адаптацией, а также к повышенному риску зависимости от алкоголя и наркотиков среди молодежи в возрасте от 18 до 25 лет. Группа ученых, возглавляемая Крисом Сегриным, провела два исследования, чтобы установить, каким образом перфекционизм родителей может быть связан с чрезмерной опекой. В первом исследовании 302 родителям было предложено оценить свой подход к воспитанию и уровень требований как к себе, так и к своим детям. Во втором исследовании участвовали сами дети, которые описали, как они относятся к методам воспитания своих родителей. Результаты опросов подтвердили, что перфекционизм действительно тесно связан с "вертолетным" подходом к воспитанию. Основной вывод, который сделали ученые, заключается в том, что родители-перфекционисты часто воспринимают успехи своих детей как продолжение собственных достижений. Они склонны контролировать каждое действие ребенка, стремясь получить лучшие результаты. В исследовании участвовали в основном матери, так как они чаще всего являются основными фигурами в воспитании. Сегрин отметил, что молодые люди, выбирая родителя для участия в опросе, часто выбирали того, кто более активно участвует в их воспитательном процессе. Кроме того, Сегрин подчеркнул важность понимания последствий излишней опеки для обоих участников процесса - и детей, и родителей. Иногда родители, особенно женщины, начинают определять свою личность через родительство, что может пагубно сказаться на их психологическом состоянии. Для предотвращения таких проблем Сегрин рекомендует родителям искать альтернативные пути самореализации и развивать свои собственные цели и стремления, при этом уважая индивидуальность и желания своих детей. Чрезмерная забота и контроль могут быть вредными для роста и развития ребенка. Родители должны помнить, что воспитание, основанное на доверии и уважении к личной автономии детей, способствует их лучшему эмоциональному и психологическому развитию.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026