mirtrМир транспортаWorld of Transport and Transportation1992-3252Russian University of Transport (RUT)10.30932/1992-3252-2016-14-1-8mirtr-878Research ArticleНАУКА И ТЕХНИКАSCIENCE AND ENGINEERINGПерспективы графеновой наноэлектроникиPROSPECTS OF GRAPHENE NANOELECTRONICSЖуравлеваЛ. М.ZhuravlevaL. M.zhlubov@mail.ruНикулинаЮ. А.NikulinaY. A.yulcka1995@mail.ruЛебедеваА. К.LebedevaA. C.anka238105@yandex.ruМосковский государственный университет путей сообщения (МИИТ)Russian Federation2016280220161417278Copyright © Журавлева Л.М., Никулина Ю.А., Лебедева А.К., 20162016Журавлева Л.М., Никулина Ю.А., Лебедева А.К.Zhuravleva L.M., Nikulina Y.A., Lebedeva A.C.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://mirtr.elpub.ru/jour/article/view/878

Текст аннотации на англ. языке и полный текст статьи на англ. языке находится в прилагаемом файле ПДФ (англ. версия следует после русской версии).В статье рассмотрены актуальные вопросы совершенствования электроники и перехода на новый технологический уклад, связанный с нанотехнологией. Отмечено, что главным направлением развития наноэлектроники является создание новых материалов типа графена. Проанализирована возможность замены основного сейчас в этой сфере функционального материала кремния на графен. Приведены краткие сведения о преимуществах, способах изготовления, а также методах открытия запрещенной зоны - перевода графена в полупроводник. Предложен способ изготовления полупроводникового графена, позволяющий организовать его промышленное производство.

[For the English abstract and full text of the article please see the attached PDF-File (English version follows Russian version)].ABSTRACT The article with regard to transport developments deals with topical issues of improving electronics engineering and of transition to new technological structures associated with nanotechnology. It is noted that the main direction of evolution of nanoelectronics is linked to new electronics components based on new materials like graphene. Possibility and prospect of replacing traditional and most used silicon materials with graphene are reviewed. Brief information about methods of manufacturing, benefits and advantages of the use of graphene is followed by the arguments in favor of development of technique capable to open the band gap, allowing transition of graphene into semiconductor. Methods of mass commercial manufacturing of graphene semiconductor are discussed. Keywords: transport, science, functional material, graphene, graphite, electronics, nanoelectronics, nanotechnology. REFERENCES 1.Graphene.[Electronic source]: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D1%80%D0%B0%D1%84%D0%B 5%D0%BD.Last accessed 27.11.2015. 2.Poverennaya, M.Graphene boom.Results [Grafenovyj bum: itogi].Nanotehnologicheskoe soobshhestvo, Iss.October 26,2012.[Electronic source]: http://www.nanometer.ru/2012/10/26/13512365078102_298275.html.Last accessed 27.11.2015. 3.Nobel Prize in physics was awarded for creation of graphene [Za sozdanie grafena prisuzhdena Nobelevskaja premija v oblasti fizike].[Electronic source]: http://venture-biz.ru/tekhnologii-innovatsii/93-grafen-nobelevskaya-premiya.Last accessed 27.11.2015. 4.Zhuravleva, L.M., Plekhanov, V. G.Isotopic creation of semiconductor graphene [Izotopicheskoe sozdanie poluprovodnikovogo grafena].Nanotehnika, 2012, Iss.3, pp.34-39. 5.Graphene.Physics [Grafen. Fizika].[Electronic source]: http://4108.ru/u/grafen_-_fizika.Last accessed 27.11.2015. 6.Yudintsev, V.Graphene.Nanoelectronics is rapidly gaining strength [Grafen. Nanoelektronika stremitel’no nabiraet sily].Elektronika, nauka, tehnologija, biznes, 2009, Iss.6.[Electronic source]: http://www.electronics.ru/ journal/article/269.Last accessed 27.11.2015. 7.Samardak, Alexander.Graphene, new methods of synthesis and the latest advances [Grafen: novye metody poluchenija i poslednie dostizhenija].Elementy.Iss.30.09.2008.[Electronic source]: http://elementy.ru/ novosti_nauki/430857/Grafen_novye_metody_ polucheniya_i_poslednie_dostizheniya.Last accessed 27.11.2015. 8.Novoselov, K.S., Geim, A.K., Morozov, S.V., Jiang, D., Zhang, Y., Dubonos, S.V., Grigorieva, I.V., Firsov, A. A.Electric Field Effect in Atomically Thin Carbon Films.Science, V. 306, 22 October 2004, pp.666-669. 9.Bekyarova, E., Itkis, M.E., Cabrera, N., Zhao, B., Yu, A., Gao, J., Haddon R. C.Electronic Properties of Single-walled Carbon Nanotube Networks.Journal of American Chemical Society, 2005, Vol.127, No.16, pp.5990-5995. 10.Palnitkar, U.A., Kashid, R.V., More, M.A., Joag, D.S., Panchakarla, L.S., Rao, C.N.R.Remarkably Low Turn-on Field Emission in Undoped, Nitrogen-doped, and Boron-doped Graphene.Applied Physics Letters, 2010, Vol.97, No.6, pp.063102-063102. 11.Chernozatonsky, L.A., Sorokin, P.B., Belova, E.E., Bruening, J., Fedorov, A. S.Superlattices consisting of «lines» of adsorbed hydrogen atom pairs on graphene [Sverhreshetki, sostojashhie iz «linij» adsorbirovannyh par atomov vodoroda na grafene].Pis’ma v ZhETF, 2007, Vol.85, Iss.1, pp.84-89. 12.Novoselov, K. S.Graphene: Materials of Flatland [Grafen: Materialy Flatlandii].UFN, 2011, Vol.181, pp.1299-1311. 13.McCann E., Koshino M.The Electronic Properties of Bilayer Graphene // Reports on Progress in Physics, 2013, Vol.76, No.5, pp.056503(28). 14.Chernozatonsky, L.A., Sorokin, P.B., Belova, E.E., Bruening, J., Fedorov, A. S.Superlattices metal - semiconductor (semimetal) on a graphite sheet with vacancies [Sverhreshetki metall - poluprovodnik (polumetall) na grafitovom liste s vakansijami].Pis’ma v ZhETF, 2006, Vol.84, Iss.3, pp.141-145.

транспортнаукафункциональный материалграфенграфитэлектроникананоэлектроникананотехнологииReferencesГрафен. [Электронный ресурс]: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D1%80%D0%B0%D1%8 4%D0%B5%D0%BD.Доступ 27.11.2015.Графен. [Электронный ресурс]: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D1%80%D0%B0%D1%8 4%D0%B5%D0%BD.Доступ 27.11.2015.Поверенная М. Графеновый бум: итоги // Нанотехнологическое сообщество.- Выпуск 26 октября 2012. [Электронный ресурс]: http://www.nanometer.ru /2012/10/26/13512365078102_298275.html. Доступ 27.11.2015.Поверенная М. Графеновый бум: итоги // Нанотехнологическое сообщество.- Выпуск 26 октября 2012. [Электронный ресурс]: http://www.nanometer.ru /2012/10/26/13512365078102_298275.html. Доступ 27.11.2015.За создание графена присуждена Нобелевская премия в области физики. [Электронный ресурс]: http://venture-biz.ru/tekhnologii-innovatsii/93-grafen-nobelevskaya-premiya. Доступ 27.11.2015.За создание графена присуждена Нобелевская премия в области физики. [Электронный ресурс]: http://venture-biz.ru/tekhnologii-innovatsii/93-grafen-nobelevskaya-premiya. Доступ 27.11.2015.Журавлева Л. М., Плеханов В. Г.Изотопическое создание полупроводникового графена // Нанотехника.- 2012.- № 3.- С. 34-39.Журавлева Л. М., Плеханов В. Г.Изотопическое создание полупроводникового графена // Нанотехника.- 2012.- № 3.- С. 34-39.Графен.Физика. [Электронный ресурс]: http://4108.ru/u/grafen_-_fizika. Доступ 27.11.2015.Графен.Физика. [Электронный ресурс]: http://4108.ru/u/grafen_-_fizika. Доступ 27.11.2015.Юдинцев В. Графен.Наноэлектроника стремительно набирает силы // Электроника, наука, технология, бизнес.- 2009.- № 6.[Электронный ресурс]: http:// www.electronics.ru/journal/article/269. Доступ 27.11.2015.Юдинцев В. Графен.Наноэлектроника стремительно набирает силы // Электроника, наука, технология, бизнес.- 2009.- № 6.[Электронный ресурс]: http:// www.electronics.ru/journal/article/269. Доступ 27.11.2015.Самардак А. Графен: новые методы получения и последние достижения // Элементы.- Выпуск 30.09.2008. [Электронный ресурс]: http://elementy.ru/ novosti_nauki/430857/Grafen_novye_metody_ polucheniya_i_poslednie_dostizheniya.Доступ 27.11.2015.Самардак А. Графен: новые методы получения и последние достижения // Элементы.- Выпуск 30.09.2008. [Электронный ресурс]: http://elementy.ru/ novosti_nauki/430857/Grafen_novye_metody_ polucheniya_i_poslednie_dostizheniya.Доступ 27.11.2015.Novoselov, K.S., Geim, A.K., Morozov, S.V., Jiang, D., Zhang, Y., Dubonos, S.V., Grigorieva, I.V., Firsov, A.A. Electric Field Effect in Atomically Thin Carbon Films // Science.V.306.P. 666-669.22 October 2004.Novoselov, K.S., Geim, A.K., Morozov, S.V., Jiang, D., Zhang, Y., Dubonos, S.V., Grigorieva, I.V., Firsov, A.A. Electric Field Effect in Atomically Thin Carbon Films // Science.V.306.P. 666-669.22 October 2004.Bekyarova E., Itkis M. E., Cabrera N., Zhao B., Yu A., Gao J., Haddon R. C. Electronic Properties of Single-walled Carbon Nanotube Networks // J.Am.Chem.Soc.2005.Vol.127, No.16.P. 5990-5995.Bekyarova E., Itkis M. E., Cabrera N., Zhao B., Yu A., Gao J., Haddon R. C. Electronic Properties of Single-walled Carbon Nanotube Networks // J.Am.Chem.Soc.2005.Vol.127, No.16.P. 5990-5995.Palnitkar U. A., Kashid R. V., More M. A., Joag D. S., Panchakarla L. S., Rao C.N.R. Remarkably Low Turn-on Field Emission in Undoped, Nitrogen-doped, and Boron-doped Graphene // Appl.Phys.Lett.2010.Vol.97, № 6.P. 063102- 063102.Palnitkar U. A., Kashid R. V., More M. A., Joag D. S., Panchakarla L. S., Rao C.N.R. Remarkably Low Turn-on Field Emission in Undoped, Nitrogen-doped, and Boron-doped Graphene // Appl.Phys.Lett.2010.Vol.97, № 6.P. 063102- 063102.Чернозатонский Л. А., Сорокин П. Б., Белова Е. Е., Брюнинг Й., Фёдоров А. С. Сверхрешетки, состоящие из «линий» адсорбированных пар атомов водорода на графене // Письма в ЖЭТФ.- 2007.- Т. 85.- № 1.- С. 84-89.Чернозатонский Л. А., Сорокин П. Б., Белова Е. Е., Брюнинг Й., Фёдоров А. С. Сверхрешетки, состоящие из «линий» адсорбированных пар атомов водорода на графене // Письма в ЖЭТФ.- 2007.- Т. 85.- № 1.- С. 84-89.Новосёлов К. С. Графен: Материалы Флатландии // УФН.- 2011.- Т. 181.- С. 1299-1311.Новосёлов К. С. Графен: Материалы Флатландии // УФН.- 2011.- Т. 181.- С. 1299-1311.McCann E., Koshino M. The Electronic Properties of Bilayer Graphene // Rep.Prog.Phys.2013.Vol.76, № 5.P. 056503(28).McCann E., Koshino M. The Electronic Properties of Bilayer Graphene // Rep.Prog.Phys.2013.Vol.76, № 5.P. 056503(28).Чернозатонский Л. А., Сорокин П. Б., Белова Е. Е., Брюнинг Й., Фёдоров А. С. Сверхрешетки металл-полупроводник (полуметалл) на графитовом листе с вакансиями // Письма в ЖЭТФ.- 2006.- Т. 84. - № 3.- С. 141-145.Чернозатонский Л. А., Сорокин П. Б., Белова Е. Е., Брюнинг Й., Фёдоров А. С. Сверхрешетки металл-полупроводник (полуметалл) на графитовом листе с вакансиями // Письма в ЖЭТФ.- 2006.- Т. 84. - № 3.- С. 141-145.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.