Ученые из Ульяновского государственного технического университета предложили новый способ создавать нанорезисторы с заранее известными и воспроизводимыми характеристиками. Их работа открывает путь к серийному производству элементов для фрактальной наноэлектроники — области, которая может ускорить переход к связи шестого поколения и терагерцовым частотам.
Речь идет о резисторах, выполненных из графена в форме так называемого ковра Серпинского — геометрического фрактала, который получается, если из квадрата последовательно вырезать все меньшие и меньшие квадратные отверстия. Такая структура обладает масштабной инвариантностью: ее увеличенный фрагмент похож на целое. Благодаря этому резистор можно компактно разместить на маленькой площади, что критически важно для планарной технологии изготовления быстродействующих устройств.
Главная проблема прежних фрактальных резисторов, полученных, например, осаждением смеси металла и диэлектрика или методом диффузионно-ограниченной агрегации, состояла в том, что их параметры плохо контролировались и не воспроизводились от образца к образцу. Это делало серийное производство невозможным. Ульяновские физики пошли другим путем: они взяли за основу правильный геометрический фрактал — ковер Серпинского — и рассчитали его электрические свойства методом эквивалентных схем, опираясь на теорию баллистической электропроводности двумерного электронного газа.
Выяснилось, что у таких резисторов существует квантово-размерный порог перколяции. Иными словами,…
