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:

Власть является ключевым фактором счастья в отношениях 11.03.2026

Исследования семейных и романтических отношений показывают, что длительное счастье пары зависит не только от привычных факторов, таких как доверие, уважение и преданность, но и от более тонких психологических аспектов. Современные ученые ищут закономерности, которые отличают действительно счастливые пары от остальных, чтобы понять, какие механизмы поддерживают гармонию в отношениях. Группа исследователей из Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге и Бамбергского университета провела опрос среди 181 пары, которые состояли в совместных отношениях более восьми лет и прожили вместе хотя бы месяц. Участники заполняли анкету, описывая различные аспекты своих отношений, включая распределение обязанностей, эмоциональную поддержку и степень вовлеченности в совместные решения. Анализ данных показал интересный паттерн: пары, где оба партнера ощущали высокий уровень личной власти, оказывались наиболее счастливыми и удовлетворенными. В данном контексте под властью понимается способност ...>>

Защищенная колонка-повербанк Anker Soundcore Boom Go 3i 11.03.2026

Компания Anker представила новую модель линейки Soundcore - колонку Soundcore Boom Go 3i, ориентированную на активное использование на улице. Новинка отличается высокой степенью защиты: корпус соответствует стандарту IP68, что обеспечивает водо- и пыленепроницаемость, а ударопрочный дизайн выдерживает падение с высоты до одного метра. За качество звука отвечает 15-ваттный драйвер, обеспечивающий пик громкости до 92 дБ, а технология BassUp 2.0 усиливает низкие частоты, делая звучание более насыщенным. Колонка обладает автономностью до 24 часов, а LED-индикатор позволяет контролировать уровень заряда батареи. Кроме того, Soundcore Boom Go 3i может выполнять функцию павербанка: согласно внутренним тестам, устройство способно зарядить iPhone 17 с нуля до 40% за один час, что делает его полезным аксессуаром в походах и поездках. Среди функциональных особенностей модели стоит выделить технологию Auracast, которая улучшает подключение и позволяет создавать стереопару из двух колонок ...>>

Раннее воздержание от алкоголя перестраивает мозг и иммунитет 10.03.2026

Алкогольная зависимость - хроническое расстройство с компульсивным употреблением спиртного, которое влияет не только на поведение, но и на функционирование мозга и иммунной системы. Недавние исследования показали, что даже на ранних этапах воздержания организм начинает перестраиваться, открывая новые возможности для терапии зависимости. Ученые сосредоточились на пациентах, находящихся в первые недели абстиненции, и зафиксировали значительные изменения в мозговой активности. С помощью функциональной магнитно-резонансной томографии они выявили перестройку сетей нейронных связей, отвечающих за контроль импульсов и принятие решений. Эти изменения могут быть ключевыми для восстановления самоконтроля и снижения риска рецидива. Одновременно с нейронной перестройкой исследователи наблюдали колебания иммунной системы. В крови повышался уровень цитокинов - сигнальных белков, регулирующих воспалительные процессы. Эти данные свидетельствуют о существовании нейроиммунного взаимодействия, при ...>>

Жесткий диск Seagate 44 ТВ 10.03.2026

С ростом объемов данных, обрабатываемых крупными компаниями и дата-центрами, требования к накопителям резко увеличиваются. Seagate анонсировала начало поставок новейших жестких дисков Exos емкостью 44 ТБ, которые обещают сочетание рекордного объема и высокой производительности, благодаря передовой платформе Mozaic 4+ и технологии термомагнитной записи HAMR. Платформа Mozaic 4+ включает десять магнитных пластин, каждая из которых имеет емкость более 4 ТБ. В сумме это позволяет получить общий объем накопителя 44 ТБ - рекордный показатель для современных HDD. В сочетании с вращением шпинделя на скорости 7200 оборотов в минуту это обеспечивает скорость передачи данных порядка 300 МБ/с, что делает диск подходящим для работы с большими массивами информации. Seagate отмечает, что использование Exos повышает общую эффективность систем хранения примерно на 47%. Для корпоративных клиентов это означает сокращение занимаемой площади под кластеры на 9 квадратных метров и снижение годового эне ...>>

Скука - двигатель перемен 09.03.2026

Современная жизнь редко оставляет человеку время на простое ощущение скуки. С развитием цифровых технологий и постоянным доступом к социальным сетям мы стремимся мгновенно развлекать себя, избегая пауз, когда ум может быть свободен от внешних раздражителей. Между тем, новое исследование показывает, что скука выполняет важную роль в психическом здоровье и может стимулировать личностное развитие. Часто скука воспринимается как негативное состояние, которое хочется немедленно устранить. Однако психологи отмечают, что именно моменты, когда человеку становится по-настоящему скучно, могут побудить к поиску нового хобби, пересмотру жизненных приоритетов или появлению свежих идей. Это состояние открывает пространство для саморефлексии и внутреннего роста. Исследователи из Университета Бата и Тринити-колледжа показали, что привычка уходить в социальные сети в моменты скуки мешает человеку достигать "максимальной скуки". В результате стимулируется лишь поверхностное отвлечение, которое не ...>>

Случайная новость из Архива Мобильный маршрутизатор Netgear Nighthawk M1 10.02.2017 Компания Netgear анонсировала новый мобильный маршрутизатор, который можно отнести не просто к флагманским: Nighthawk M1 является первым в индустрии устройством с поддержкой сетей 4G со скоростью нисходящего канала до 1 Гбит/с. Основой устройства является LTE-модем Qualcomm X16 с конфигурацией 4 х 4 и поддержкой MIMO. К сожалению, пока новый маршрутизатор будет доступен лишь австралийцам - пользователям сетей LTE Telstra 4GX. По мере появления аналогичных сетей в других частях нашей планеты этот же маршрутизатор или его региональные версии могут появиться и на полках магазинов за пределами Австралии. Габариты устройства невелики: всего 105,5 х 105,5 х 20,35 мм, весит оно лишь 240 граммов, несмотря на наличие довольно мощной встроенной аккумуляторной батареи. Netgear Nighthawk M1 предназначен, в первую очередь, для сценариев, когда необходимо установить высокоскоростную беспроводную сеть, включающую в себя до 20 устройств, там, где проводное подключение в принципе отсутствует, но зона затронута покрытием сверхбыстрой мобильной сети. Это характерный сценарий для большинства загородных мест и поселков в Австралии, где скоростная кабельная инфраструктура в принципе отсутствует. Новинка Netgear может использоваться и как обычный кабельный маршрутизатор - у нее есть порт Gigabit Ethernet и два порта USB (один из них типа С), либо как сервер NAS (контент можно разместить на карте microSD, благо, имеется советующий слот). Встроенный аккумулятор емкостью 5040 мАч обеспечивает непрерывную работу устройства на протяжении до 24 часов. Специальной конфигурации устройство не требует, но имеет симпатичный интегрированный дисплей с диагональю 2,4", где отображаются основные параметры, такие как скорость подключения и объемы загруженных и выгруженных данных. Для тонкой настройки существует специальная мобильная утилита в версиях для Android и iOS. Модем Qualcomm X16 работает в паре с трансивером WTR5975 RF того же производителя. Эта пара поддерживает не только режим 4 х 4 MIMO, но и объединение каналов от четырех провайдеров (4 х CA), а также модуляцию высокого порядка - 256QAM. Это позволяет достичь скоростей загрузки данных на уровне 1 Гбит/с, но, разумеется, не везде, а лишь там, где для этого существуют все условия. В режиме 64QAM и 2 х CA, используемом для восходящего канала, скорость передачи данных в сетях Telstra 4GX может достигать 150 Мбит/с. Помимо диапазона LTE Cat 16 поддерживается режим 3G на частотах 850/900/1900 и 2100 МГц. Любопытно, что для более уверенного приема к маршрутизатору можно подключить пару дополнительных антенн. Разъемы TS-9 скрываются за декоративными крышечками на задней панели устройства. В будущем модем X16 станет частью мобильных процессоров Qualcomm Snapdragon 835, но пока он доступен только в виде отдельного чипа. Беспроводная Wi-Fi часть Nighthawk M1 представлена решением Qualcomm класса 2 [ 2 с поддержкой стандартов 802.11b/g/n/ac и одновременной работой в диапазонах 2,4 и 5 ГГц, что позволяет без проблем использовать до 20 устройств одновременно. Доступна новинка будет уже в этом месяце, Telstra планирует продавать ее по цене $360 AUD ($276) как отдельное устройство, а также сопровождать новым маршрутизатором ряд тарифных планов подключения к своим высокоскоростным сетям LTE.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026