|
Исследователи из Великобритании и Кореи использовали углеродные нанотрубки для создания электромеханического ключа нанометровых размеров. Примененный ими относительно простой метод создания ключа может в будущем лечь в основу производства разнообразных наноэлектронных устройств.
Любая электромеханическая система представляет из себя устройство, в котором механические части движутся под действием внешней силы. В новой системе, разработанной Дже Юн Янгом (Jae Eun Jang) из Кембриджского университета и его коллегами из Университета Сункьюнкван, движение происходит под действием электростатических сил (хотя силы Ван дер Ваальса тоже вносят в него свой вклад).
В отличие от обычных электронных устройств, наноключи можно производить с широким диапазоном допусков. Основа подобных ключей — углеродные нанотрубки, которые имеют превосходные механические и электрические свойства. Но до сегодняшнего дня большинство наноключей производилось с использованием сложных методик литографии и травления.Янг с сотрудниками использовали литографию для формирования нижележащей трехэлектродной структуры, а затем сделали на каждом электроде никелевые наноточки диаметром порядка 100 нм. После этого на точках были вертикально выращены нанотрубки, сообщает PhysicsWeb.org.
На электроды, соединенные с каждой нанотрубкой, было подано определенное напряжение. Одна нанотрубка («исток») была заземлена, тогда как вторая («сток») была положительно заряжена. Третья нанотрубка, которая располагалась близко к стоку, служила в качестве затвора. При повышении напряжения на затворе сила электростатического отталкивания приводила к отклонению нанотрубки-«стока» в сторону нанотрубки-«истока». При их соприкосновении через устройство начинал протекать ток.
В зависимости от длины нанотрубок, они могут продолжать оставаться в замкнутом состоянии (из-за сил Ван дер Ваальса) или разомкнуться, когда напряжение на затворе станет меньше порогового. Янг и его коллеги показали, что различие между такими поведениями определяется длиной нанотрубок, из-за чего меняется соотношение между электростатическими силами и силами Ван дер Ваальса.
«Новый переключатель может заменить все электронные ключи в определенных устройствах, — говорит Гехан Амаратунга (Gehan Amaratunga). — А его способность удерживать замкнутое состояние в отсутствии управляющего напряжения может использоваться в устройствах памяти».
Работа опубликована в Appl. Phys. Lett. 87 163114.
