Moskisvet.com
Grafenski tranzistor - 3

Visoki obrati

Naredili prvo grafensko integrirano vezje

R.B.
13. 06. 2011 13.30
3

Čudežni grafen, zaradi katerega sta leta 2010 Andre Geim in Konstantin Novoselov dobila Nobelovo nagrado za fiziko, počasi prihaja v praktično rabo. Pri IBM so uspeli sestaviti prvo grafensko integrirano vezje.

Govorimo seveda o integriranem vezju, ki uporablja grafen namesto silicija kot sestavni del za tranzistorje. IBM-ovi inženirji so uspeli na silicijevo karbidno podlago integrirati unipolarni tranzistor (FET). Slednji za krmiljenje med izvorom in ponorom uporabljajo elektromagnetno polje (za razliko od klasičnih, kjer je krmiljenje podvrženo prevodnosti bakra ali katere druge snovi) in z njim regulirajo uporabnost in preklop. FET tranzistorji so sicer sorodni MOSFET tranzistorjem, ki jih srečujemo v nekaterih visoko kvalitetnih avdio in drugih napravah, saj omogočajo izredno dobro prevodnost.

Grafenski tranzistor - 3
Grafenski tranzistor - 3 FOTO: iStockphoto

Uporaba grafena v mikroprocesorskih enotah je že nekaj let stvar razprav, saj se material, četudi dokaj nestabilen in težko izvedljiv, ponaša s številnimi vrhunskimi lastnostmi in ima izredni potencial. Grafen je pravzaprav enoslojna struktura, sestavljena iz etenske verige ogljikovih atomov, ki je debela le 0,335 nanometra, kar pomeni, da če bi jih 3 milijone postavili eno na drugo, bi bila debela le milimeter.

Poleg skoraj neverjetne fizikalne vzdržljivosti naj bi grafenske površine imele tudi izredne elektroprevodne lastnosti, poleg tega pa naj bi se to prevodnost dalo tudi zelo dobro nadzorovati. Zaradi specifične postavitve atomov in elektronov v molekularni zgradbi je prenos elektronov med molekulami predvidljiv in neoviran podobno kot pri kovinah. Zato je grafen lahko več kot primeren nadomestek klasičnih kovinskih prevodnikov in polprevodnikov. Z izvedbo prvega tranzistorja so pri podjetju IBM že pred leti orali ledino, sedaj pa so predstavili tudi prvo integrirano vezje, torej skupek večjega števila grafenskih tranzistorjev na silicijev reženj (podlago), kar je izjemni napredek in velik korak naprej k zamenjavi silicijevih tranzistorjev z grafenskimi.

Najnovejše integrirano vezje je namenjeno oddajanju radijskih signalov, ki bodo lahko 'tiktakali' s frekvenco kar 10 gigahercev, kar je absolutni rekord. IBM je svoj prejšnji dosežek – tranzistor, ki je zmožen delovati v frekvenci 100 gigahercev, združil v skupek tranzistorjev, ki lahko delujejo do temperature 127 stopinj Celzija. Velik temperaturni razpon jim omogoča prav grafen, ki je precej občutljiv na temperaturna nihanja. Tovrstni sprejemniki in oddajniki bi lahko nadomestili rentgenske žarke pri skeniranju predmetov in živih bitij brez kakršnega koli sevanja. Pomembne lastnost visokofrekvenčnega radijskega valovanja je tudi izredno dobra penetracija skozi ovire. Radijski valovi visokih frekvenc bi lahko omogočili denimo povsod dosegljiv signal za mobilno telefonijo in prenos podatkov.

KOMENTARJI (3)

Opozorilo: 297. členu Kazenskega zakonika je posameznik kazensko odgovoren za javno spodbujanje sovraštva, nasilja ali nestrpnosti.

PRAVILA ZA OBJAVO KOMENTARJEV
ISSN 2630-1679 © 2024, Moskisvet.com, Vse pravice pridržane Verzija: 605