В статье журнала Nature специалисты Технологического института Джорджии рассказали, как обошли препятствие, стоявшее на пути исследований графена несколько десятков лет и мешавшее получить реально работающую графеновую электронику — энергетическую щель. Это важное электронное свойство позволяет полупроводникам включаться и выключаться. У графена энергетической щели не было — до сих пор.

Этот результат был достигнут не в одночасье — команда исследовала свойства графена с начала века. Прорыв произошел, когда удалось вырастить эпитаксиальный графен на подложке из карбида углерода. Если все сделать правильно, графен начинает создавать связи с карбидом кремния и проявляет свойства полупроводника. Последующие десять лет ученые совершенствовали свойства этого материала, пишет Science Daily.

Для производства функционального транзистора полупроводящий материал подвергается серьезному вмешательству, которое может отрицательно сказаться на его свойствах. Чтобы доказать, что графен можно использовать как полупроводник, ученые должны были измерить его электронные свойства, не нарушив их. Им удалось это сделать методом присадки, не повредив материал.

Измерения показали, что графеновый полупроводник обладает в десять раз большей подвижностью, чем кремниевый. Другими словами, электроны движутся, почти не встречая сопротивления. Для электроники это означает более высокую скорость вычислений.

На сегодня это единственный двухмерный полупроводник, обладающий всеми необходимыми свойствами для применения в наноэлектронике. Причем его электронные свойства превосходят все имеющиеся сейчас в разработке двухмерные полупроводники.

По прогнозам аналитиков из FLOSFIA, к 2025 году рынок оксида галлия сравняется с нитридом галлия, а к 2030 году достигнет по стоимости $1,542 млрд. В прошлом году китайские ученые разработали полупроводник из оксида галлия. Их прорыв может усилить индустрию производства полупроводников КНР, которую пытаются ослабить США.