Эффект лавинного умножения носителей заряда в нанотрубках
Ученые показали эффект лавинного умножения носителей заряда в нанотрубках.
Авторы изучения: доктор наук Эрик Священик (слева),
студент Ян Чжао (в центре) и аспирант Альберт Ляо
(фото с сайта Illinois.Edu)
Американским исследователям удалось на протяжении опыта зафиксировать значение токовой нагрузки для нанотрубок, заметно превосходящее расчетные эти.
Величина допустимой токовой нагрузки для железных нанотрубок (25 микроампер) была измерена достаточно давно; при с полупроводниковыми нанотрубками, наоборот, правильное значение этого показателя пока не установлено. Существующие теоретические модели предвещают получение подобной предельной величины для однослойных полупроводниковых наноструктур.
По сообщению группы экспертов из Университета Иллинойса в Урбане-Шампэйн (США), им удалось опровергнуть выкладки теоретиков и добиться фактически двукратного повышения допустимой токовой нагрузки в нанотрубках указанного типа. Как узнали ученые, при помещении в электрическое поле высокой напряженности (10 вольт на микрон) в полупроводниковых нанотрубках вероятно развитие процесса лавинного умножения носителей заряда, вызываемого явлением ударной ионизации. Закономерности протекания упомянутого процесса в классических полупроводниковых структурах прекрасно изучены (к примеру, явление лавинного умножения положено в базу функционирования лавинно-пролетных диодов), но показать его на примере нанотрубок никому ранее не получалось.
Образцы для изучения были взяты учеными методом химического осаждения из газовой фазы; после этого созданные однослойные нанотрубки помещались в бескислородную среду и подвергались действию электрического поля. С целью проведения измерений использовались палладиевые контакты.
Оказалось, что область насыщения на чёрте соответствует силе тока около 25 мкА, но при предстоящем увеличении напряженности поля происходит резкий рост тока, — говорит Эрик Священик (Eric Pop), доктор наук из Университета Иллинойса, возглавивший группу исследователей. — Мы повторили опыт пара раз и сумели довести величину тока до 40 мкА, что примерно вдвое превышает значения, полученные отечественными предшественниками.
По словам ученых, открытое ими свойство нанотрубок существенно расширяет возможности их применения.
Результаты отечественного изучения показывают, что с применением полупроводниковых однослойных нанотрубок возможно создавать действенные устройства, основанные на эффекте лавинного умножения, — заключает господин Священик.