Естественнонаучные проблемы Арктического региона : седьмая региональная научная студенческая конференция, Мурманск, 11-12 мая 2006г. : труды конференции. Мурманск, 2007.

Впоследствии научились выращивать однослойные и многослойные углеродные нанотрубки. Крайне важно, что свойствами нанотрубок удается управлять, изменяя их хи- ральность - скрученность решетки относительно продольной оси. При этом легко можно получить проволоку нанометрового диаметра, как с металлическим типом проводимости, так и с запрещенной зоной заданной ширины. Соединение двух таких нанотрубок образует диод, а трубка, лежащая на поверхности окисленной кремниевой пластинки, - канал поле­ вого транзистора. Такие наноэлектронные устройства уже созданы и показали свою рабо­ тоспособность. Нанотрубки с регулируемым внутренним диаметром служат основой иде­ альных молекулярных сит высокой селективности и газопроницаемости, контейнеров для хранения газообразного топлива, катализаторов. Кроме того, нанотрубки могут использо­ ваться как сенсоры, атомарно острые иголки, элементы экранов дисплеев сверхвысокого разрешения. Основные методы создания тонкопленочных структур можно разбить на два боль­ ших класса, базирующихся на физическом (в первую очередь, молекулярно-лучевой эпи­ таксии) и химическом осаждении. При малой толщине (до нескольких атомных слоев) двумерная подвижность осаждаемых на подложку атомов может быть очень высокой. В результате быстрой диффузии по поверхности происходит самосборка нанообъектов, об­ ладающих ярко выраженными квантовыми свойствами: образуются квантовые точки, квантовые ямы, квантовые проволоки, кольца и др. Если систему квантовых точек покрыть слоем инертного материала, а затем снова напылить активный материал, то опять образу­ ются островки, самоупорядочивающиеся на поверхности и даже скоррелированные с по­ ложением их предшественников. Повторяя такие процедуры множество раз, можно полу­ чить объемно упорядоченные структуры (квазирешетки) из квантовых ям или точек, назы­ ваемые гетероструктурами, и сделать на их основе лазерные источники света, фотоприем­ ники (в том числе инфракрасного излучения в области длин волн 8-14 мкм, соответст­ вующей максимуму теплового излучения человеческого тела), накопители информации. Вся современная микроэлектроника базируется на планарных полупроводниковых техно­ логиях, которые дают возможность создавать самые разнообразные многослойные тонкоп­ леночные структуры с функциями сенсоров, логической и арифметической обработки сиг­ нала, его хранения и передачи по электронным или оптическим линиям связи. Специалистам Алмаденского исследовательского центра в Сан-Хосе, удалось засечь магнитный сигнал от одного-единственного электрона. Эта уникальная задача была реше­ на с помощью модификации магниторезонансного силового микроскопа сверхвысокого разрешения. Микроскоп стал в 107раз чувствительнее магниторезонансных приборов, ис­ пользуемых в медицине, и в десятки раз превзошел по разрешению системы, применяемые в научных исследованиях. Исследователи из двух американских университетов - Калифорнии в Сан-Диего (UCSD) и Клемсона создали нанотранзистор полностью из углеродных нанотрубок, разветв­ ленных в форме буквы «Y». Его размер примерно в 100 раз меньше компонентов, используе­ мых в современных микропроцессорах. Устройство ведет себя так же, как полевые транзисто­ ры со структурой металл-окисел-полупроводник (МОП), однако значительно превосходит их по скорости и производительности. Корпорация Intel изготовила первый в мире чип статической оперативной памяти (SRAM) с 1 миллиардом транзисторов. Этот наночип является первым по техпроцессу 0,045 микрона, т.е. с расстоянием между элементами схемы 45 нанометров. Не менее значимы и достижения Российской науки. Технология получения и ис­ пользования нового вещества - гетероэлектрика, разработанная в Дубне, позволит создать квантовые компьютеры, быстродействие которых практически не будет иметь ограниче­ ний и может возрасти в несколько тысяч раз. Фотоэлементы, изготовленные по отечест­ 98