Углеродные нанотрубки

Уже отмечалось, что углеродные нанотрубки рассматриваются как один из наиболее перспективных

материалов для нанотехнологий в различных областях техники. Углеродные нанотрубки представляют собой однослойные или многослойные полые наноскопические цилиндры диаметром от 0,5 нм (отсюда их название — нанотрубки). С момента открытия нанотрубок (1991 г.) внимание исследователей привлекают их необычные свойства—нанометровые размеры, высокая удельная поверхность, высокая электропроводность (выше, чем у графита), высокая механическая прочность, химическая стабильность, способность присоединять к своей поверхности атомы металлов и радикалы, что дает возможность целенаправленно изменять характеристики нанотрубок. Сейчас в лабораториях различных стран ведутся сотни разработок по применению нанотрубок в самых различных областях: электронике, химии, измерительной технике, производстве материалов, медицине, энергетике и др. Диапазон возможных применений нанотрубок весьма широк: это химические источники тока и экраны телевизоров, шестерни в наномеханизмах и сверхчувствительные химические сенсоры, искусственные мускулы и логические ячейки в процессорах, радиозащитные экраны и наноэлектронные схемы, «баки» с водородным топливом для двигателей автомобилей и весы (с чувствительностью 10^–18 г), композитные материалы и ткани, и т. д. Некоторые применения уже реализованы на практике. Сюда относятся, например, телевизионные дисплеи на нанотрубках и разного рода композиционные материалы с особыми свойствами.

В настоящее время ведется широкий поиск альтернативных подходов для дальнейшей миниатюризации ИМС.

Углеродные нанотрубки, благодаря своим электронным свойствам, открывают новое перспективное направление электроники будущего. Уже продемонстрирована возможность создания диодов, полевых транзисторов, одноэлектронных транзисторов, логических цепей на основе полупроводниковых нанотрубок. Нанотрубки могут проявлять также металлическую проводимость и исполнять роль подводящих проводов. Таким образом, можно создавать элементную базу электроники целиком на основе нанотрубок(«углеродная наноэлектроника»). В компании IBM разрабатывается технология формирования массива транзисторов на основе нанотрубок, а также интеграции полупроводниковых и металлических нанотрубок на одной подложке