ИСТИНА

С постепенно растущими запросами на все большие объемы информации и постепенным приближением к квантовым ограничениям при создании наноразмерных транзисторов, возникает проблема поиска и внедрения новых материалов в уже существующие интегральные схемы. В связи с этим все более активно исследуются 2D материалы, на основе которых создают мемристоры. Суть их работы заключается в нелинейном изменении проводимости при приложении напряжения за счет структурных превращений. Это позволяет получать сразу несколько различных проводящих состояний в рамках одной ячейки памяти, что позволит перейти на более высокие порядки систем счислений в современной электронике. Помимо этого, исследуется новый тип мемристоров – фотомемристоры, которые способны в автономном режиме распознавать и обрабатывать визуальную информацию за счет селективной чувствительности к падающим на данные устройства волнам света. Одним из материалов, на основе которого создают мемристоры – оксид графена (GO). GO – это родственный графену 2D материал, ключевое отличие которого заключается в большом количестве различных функциональных кислородных групп. Уникальным преимуществом GO является простота его модификации, что позволяет менять его проводящие свойства в широких диапазонах, в том числе за счет примесного легирования. Одновременно с этим есть ряд проблем при использовании данного материала – это термическая нестабильность, быстрая деградация на воздухе, утрата 2D размерности в ходе неконтролируемого сращивания частиц в ходе восстановления по всему объему, одновременно с этим GO не обладает широкополосным поглощением света в видимом диапазоне. Целью нашей работы стало создание стабильной фоточувствительной полупроводниковой структуры на основе оксида графена. В ходе работы были впервые решены следующие проблемы: 1) Были получены пленки нанометровой толщины и субсантиметровых размеров в латеральной плоскости путем граничного сшивания частиц оксида графена в ходе мягкой термической обработки. 2) Было предотвращено поперечное сшивание частиц, что позволило сохранить 2D структуру GO и повысить термическую и химическую стабильность материала. 3) Легирование азотом в ходе восстановления открыло возможность менять проводимость GO на порядки за счет встраивания донорных центров в виде графитизированного азота. 4) Получены фотомемристивные структуры на основе GO и углеродных наночастиц, проводимость которых нелинейно меняется при облучении светом разной длины волны.