07.10.10
Самое поразительное, что графен впервые выделили только в 2004 году, и сделали это неожиданно просто: наклеили на графит полоску скотча, а потом отобрали под микроскопом самые тонкие из прилипших к ней чешуек. Это перевернуло всё с ног на голову в мире микроэлектроники. Сегодня графен уже пытаются применять в промышленности — Samsung собирается покрывать свои мониторы графеновой шелухой. А в будущем использование этого материала позволит производить более скоростные и высокочастотные микросхемы и транзисторы. Рассказывает Вячеслав Тулин, директор Института проблем технологии микроэлектроники и особо чистых материалов РАН в Черноголовке, доктор физико-математических наук.
— Несомненно, премия получена заслуженно. Но я дал бы её немного позже. Ведь обычно премию дают первооткрывателям и тому, кто смог
результаты исследования применить на практике. В данном случае было бы хорошо, если бы какой-нибудь технолог сделал большого размера пластину, на которой размещался бы этот графен. Но, видимо, не дождались, не вытерпели. Пока же исследование графена относится к чисто фундаментальным играм.
Надо сказать, что Гейм — вообще человек талантливый на всякие выдумки. Мне кажется, он единственный учёный, который одновременно является лауреатом Нобелевской и Шнобелевской премий. Шнобеля он получил за работу, которая называлась «Подвешивание лягушки в магнитном поле». Причём, самое удивительное, что она была опубликована в таком солидном журнале, как Nature.
Графен впервые был получен в России или в Великобритании, где Андрей Гейм и Константин Новосёлов сейчас работают?
— На самом деле, мы до сих пор тесно сотрудничаем и с Андреем, и с Константином. В самой первой работе технологи именно нашего института делали образцы графена. Они — Сергей Дубонос и Анатолий Фирсов — выступили даже как соавторы в том исследовании. А потом с Геймом и Новосёловым стал работать Сергей Морозов. Сегодня практически в каждой статье он выступает как их соавтор.
Конечно, основная идея всё-таки принадлежала Андрею Гейму — это всё его выдумки. А Константин был первым исполнителем всех этих затей. Потом в работу включились технологи, которые сделали то, что можно измерить — научились эти шкурки собирать, делать к ним контакты. Подготовка образца шла в нашем институте, а практически все измерения выполнялись в Англии.
В России сейчас проводятся похожие исследования?
— Я бы не сказал. Всё-таки исследования графена — работа очень тонкая. Наша наука очень сильно постарела, и моим ровесникам физически трудно этим заниматься. А молодежь, в основном, ищет, где бы денег заработать. Сергей Морозов пытался двух студентов бросить на это направление, но, несмотря на такую интересную тему, они ушли.
Каково практическое применение графена?
— Во-первых, это высокочастотные транзисторы. Сейчас за рубежом сделали транзистор на 400 ГГц. Это уже невероятная вещь. Во-вторых, мониторы. Сегодня сверху их покрывают прозрачным диэлектриком. Раньше для этого использовали окись олова и окись индия. Но они не очень устраивали производителей. А сейчас пробуют мониторы покрывать графеном. Эта идея, кстати, идёт от Гейма. Например, Samsung сейчас её активно использует. Но там пошли по более примитивному пути. Они не получают именно графен, а просто посыпают большой диск графеновой шелухой. И оказывается, что он работает ненамного хуже диска, покрытого графеном. В-третьих, микродатчики. Графен чувствителен к тому, что на него налипло сверху. То есть по изменению его свойств вы сразу можете определить, что что-то появилось, вплоть до одной молекулы. Поэтому датчики из него можно делать очень хорошие.
В каком направлении дальше будут развиваться исследования графена?
— Сейчас прежде всего нужно сделать пластину большого диаметра, равномерно покрытую графеном, из которой потом можно будет производить более скоростные и высокочастотные микросхемы и транзисторы. Но Гейм и Новосёлов такой задачи перед собой не ставили. Над этим сейчас думают другие учёные. Кажется, даже у нас в Питере кто-то этим занимается.
Но существует вот какая проблема: пластину довольно легко можно сделать из металла (и иридия), на котором хорошо растёт графен. Но в технологическом плане это решение не выдерживает никакой критики. Во-первых, иридий очень дорогой, а во-вторых, выращенный на металле графен не годится, потому что металл его просто закрывает своей проводимостью.
Нобелевская премия по физике присуждена за графен
Награду разделили между собой сотрудники Университета Манчестера Андрей Гейм (Andre Geim) и Константин Новосёлов (Konstantin Novoselov). Премия получена за исследования графена.
Графен – это слой углерода толщиной в один атом, похожий по структуре на соты. На сегодняшний день это самый тонкий и самый прочный из материалов, известных человечеству. Предполагается, что в ближайшие годы он начнёт играть большую роль в наноэлектронике, например, произойдёт замена кремниевых транзисторов на более маленькие и быстродействующие – графеновые.
Андрей Гейм и Константин Новосёлов – первые учёные, которым в 2004 году удалось получить графен. Способ, который они использовали, теперь широко применяется во всех лабораториях: с помощью обычного скотча от графита отщепляют достаточно тонкие слои, часть из которых оказывается одноатомными (удивительно, но такой слой возможно увидеть с помощью светового микроскопа). Сегодня разработан ряд других способов получения графена, например, термическое разложение подложки слоя кремния, при котором графен формируется на поверхности этой плёнки.
Андрей Гейм родился в 1958 году, а Константин Новосёлов – в 1974-м. С 2001 года оба лауреата работают в Манчестере.
Альфия Еникеева
Источник: strf.ru
