Uhlíkové tranzistory budú z dvoch vrstiev grafénu

Vedci z IBM prišli na spôsob, ako výrazne zlepšiť výkon tranzistorov vytvorených z vrstiev dvojrozmerného uhlíkového materiálu grafénu; pomocou dvoch vrstiev grafénu dokázali desaťnásobne znížiť elektrický šum zariadenia.





Grafén (graphene), ktorý je z fyzikálneho hľadiska tenkým štrukturálnym elementom minerálu grafit, je veľmi sľubným materiálom budúcnosti. O tomto materiáli sme na našich stránkach informovali už v minulej správe.


Tvorí totiž dvojrozmerné štruktúry (zobrazené na priloženom obrázku), ktoré sú v ideálnom stave vysoké prakticky len na výšku jedného atómu. Materiál, ktorého základom je uhlík a nie kremík, dokáže viesť prúd 50 až 500-krát rýchlejšie než kremík, pretože elektróny v ňom sa pohybujú rýchlejšie. Pri danom napätí navyše dokáže grafénom prechádzať oveľa väčší prúd než v kremíku. Nový objav vedcov z IBM by mohol v budúcnosti pomôcť vytvoriť z tohto materiálu mikročipy, ktoré budú rýchlejšie, budú mať menšie tranzistory a spotrebovávať menej energie, než súčasné mikročipy založené na kremíkovej technológii.

Doteraz boli totiž akékoľvek tranzistory z grafénu postihnuté problémom elektrického šumu (interferencie), čo robilo signály, ktoré produkovali, nevhodné na využitie napríklad v komunikačných zariadeniach. Čím menšie totiž tranzistory sú, tým viac šumu v nich nastáva. Je to preto, lebo jemný elektrický prúd v obvodoch zariadenia sa stáva veľmi náchylným na vonkajšie vplyvy. Žarivým príkladom môžu byť napríklad nabité častice v substráte neďaleko zariadenia; ich prítomnosť môže mať vplyv na prúd idúci cez grafén a môžu sa chovať ako bariéra v toku prúdu, čo odráža alebo skresľuje produkovaný signál. Vedci z IBM však objavili, že dve vrstvy grafénu, položené jedna na druhú, výrazne znižujú tento problém. Vedci najprv mechanicky oddelili vrstvu grafénu z minerálneho grafitu (grafit sa skladá z obrovského množstva navrstvených vrstiev grafénu) pomocou špeciálnej lepiacej pásky. Keď je táto vrstva vložená medzi dve elektródy na substráte oxidu, je takto vytvorený FET tranzistor, v podstate základný stavebný prvok mikročipov. Rovnako sa postupuje pri dvoch vrstvách grafénu. Prúdy vedené v oboch vrstvách sa navzájom prepoja tak, že každý elektrón je spárovaný s pozitívnym nábojom v druhej vrstve, čo elektrón potom lepšie udrží v správnom smere prúdu. Páry elektrón - pozitívny náboj tak lepšie odolávajú náhodným vonkajším vplyvom pozitívnych a negatívnych nábojov v okolných materiáloch.

Vedci teraz musia už len prísť na to, ako proces vytvárania grafénových tranzistorov zjednodušiť, zminiaturizovať a ako vytvárať tieto tranzistory vo veľkom množstve. Len potom bude grafénová technológia pripravená na komercionalizáciu. O výhodách nového materiálu informuje aj video-ukážka.

Zdroj: http://pubs.acs.org



Ohodnoťte článok:
 
 
 

24 hodín

týždeň

mesiac

Najnovšie články

Ob­le­če­nie s aero­gé­lom vás ochrá­ni pred extrém­ne níz­ky­mi tep­lo­ta­mi. Aj -200 °C
Patríte k milovníkom zimných športov, ktorých od vykonávania obľúbenej činnosti neodradí ani drsné počasie? Potom vás istotne zaujme nový druh oblečenia, vybavený špeciálnou aerogélovou vrstvou. čítať »
 
GoP­ro uká­zal ďal­šie úžas­né vi­deo na­to­če­né je­ho no­vým dro­nom Kar­ma
Spoločnosť GoPro vydala video so zábermi zachytenými pomocou jej ohláseného nového dronu Karma. Americký freestylový lyžiar Bobby Brown a jeho priatelia ho vyskúšali v Aspene v Colorade. čítať »
 
Kin­gston zís­ka­va ak­vi­zí­ciou tech­no­ló­gie USB a ak­tí­va Iron­Key
Kingston Digital, Inc., dcérska spoločnosť Kingston Technology Company, Inc., najväčšieho nezávislého výrobcu pamäťových produktov na svete, oznámila, že akvizíciou získala technológie USB a aktíva spoločnosti IronKey zo skupiny Imation Corp. (NYSE: IMN). čítať »
 
Goog­le Car­dboard sa pre­me­ní na čo­si so­fis­ti­ko­va­nej­šie
Ak ste doteraz nad virtuálnou realitou v podobe kartónovej škatule Google Cardboard iba posmešne krútili hlavou, možno vás poteší správa, že spoločnosť plánuje na poli virtuality urobiť ďalší krok. čítať »
 
Po­zor na vý­ber káb­la USB-C. Nes­práv­ny to­tiž mô­že zni­čiť va­še za­ria­de­nie
Jedna z najväčších technologických noviniek uplynulého roka bol konektor USB Type-C. Prináša totiž prísľub, že sa môže stať jedinou vecou, ktorú použijeme na pripojenie našich zariadení, počnúc od monitorov cez telefóny až po počítače. čítať »
 
Fu­jit­su us­ku­toč­ni­lo bez­drô­to­vý pre­nos re­kor­dnou rých­los­ťou 56 Gb/s
Spoločnosť Fujitsu a Tokijský technologický inštitút dosiahli spojeným úsilím nový rekord v rýchlosti bezdrôtového prenosu. čítať »
 
No­vý mo­dem NA­SA bu­de pre­ná­šať dá­ta 100-krát rých­lej­šie než rá­dio­vé sig­ná­ly
NASA v rámci projektu Laser Communications Relay Demonstration (LCRD) vyvíja prvý modem, ktorý bude obsahovať optickú technológiu, umožňujúcu výrazne rýchlejšiu komunikáciu medzi kozmickou loďou a pozemnou stanicou. čítať »
 
Vi­deo s oku­liar­mi Ho­lo­Lens: tak­to bu­de­me sle­do­vať špor­to­vé zá­pa­sy
Cez víkend mali Američania veľký sviatok. V nedeľu sa na kalifornskom štadióne uskutočnilo finále jubilejného 50. Super Bowlu. čítať »
 
 
 
  Zdieľaj cez Facebook Zdieľaj cez Google+ Zdieľaj cez Twitter Zdieľaj cez LinkedIn Správy z RSS Správy na smartfóne Správy cez newsletter