Forskere udtænker en måde at skabe en grafentransistor på

(Phys.org) -- Forskere i Tyskland ser ud til at have fundet en måde at skabe en monolitisk (integreret) grafentransistor, ved hjælp af en litografisk proces anvendt på siliciumcarbid, et gennembrud, der kunne føre til computere baseret på grafenchips, snarere end dem, der bruger silicium. Dette er vigtigt, fordi forskere begynder at se lyset for enden af ​​tunnelen med hensyn til, i hvilken grad silicium kan bruges til at lave mindre og mindre spåner. Brug af grafen ville ikke nødvendigvis give mulighed for mindre chips, men fordi den leder elektricitet hurtigere, det ville give mulighed for hurtigere chips uden at skulle reducere. De tyske forskere, der arbejder med en anden gruppe fra Sverige, beskrive den nye proces i deres papir offentliggjort i tidsskriftet Naturkommunikation .

Nu har alle hørt, at grafen forventes at tage verden med storm i løbet af de næste par år, efterhånden som der findes måder at gøre brug af dets fantastiske egenskaber (det er kun et kulstofatom tykt og er den hurtigste leder, der nogensinde er fundet). Problemet er selvfølgelig at forsøge at arbejde med et så tyndt materiale; det er svært at forbinde til andre metaller såsom elektroder og går let i stykker. Et andet problem er, at det ikke er en naturlig halvleder, som er et materiale, der er ledende i én tilstand og ikke ledende i en anden. Halvledere er det, der tillader computere at gemme "1'ere" og "0'ere". Dermed, at bruge grafen i en computer, der skal findes en måde, så den kan opføre sig som en halvleder, så transistorer kan udformes. Den vej ser nu ud til at være fundet.

Den nye forskning er baseret på tidligere forskning, der fandt, at hvis krystallen, siliciumcarbid er bagt helt rigtigt, siliciumatomerne på dens overflade skubbes ud af det og efterlader kun et enkelt lag kulstof, altså grafen. Resultatet er et materiale, der antyder, at en transistor er mulig på grund af, at grafenlaget forbliver fastgjort til flere lag af siliciumcarbid (som er en halvleder) under det. For at lave en transistor, holdet brugte en højenergistråle af ladede atomer til at ætse kanaler ind i materialet for at skabe de dele, der er nødvendige for, at en transistor kan køre; nemlig porte, dræn og kilder. De fandt også ud af, at brug af oxygengas under ætsningen af ​​den midterste kanal omdannede den fra en kontakt til en port. Slutresultatet er en fuldt fungerende transistor.

Fordi forskerne opskalerede transistorstørrelsen for at muliggøre lettere forskning, det vides endnu ikke, hvor meget hurtigere den nye transistor faktisk er, eller hvor hurtige de kan være, når de er nedskaleret. Hvad man dog nu ved, er, at det kan lade sig gøre, og det er det gennembrud, computeringeniører har ventet på.

© 2012 Phys.org