Nedávné průlomy ve výzkumu grafenu otevřely dveře pro vývoj menších, rychlejších a efektivnějších elektronických zařízení. Vědci z Georgia Institute of Technology úspěšně vytvořili funkční polovodič z grafenu, což je jediný list atomů uhlíku. Tento úspěch přibližuje grafen jako životaschopnou alternativu křemíku v oblasti elektroniky.
Jedním z výzev ve výzkumu grafenu byla absence „pásové mezery“, která je nezbytnou elektronickou vlastností umožňující přepínání polovodičů. Vědci z Georgia Tech však tento problém překonali tím, že grafen vypěstovali na křemíkových karbidových destičkách pomocí speciálního pecního procesu. Tím vznikl epitaxní grafen, jednovrstvý grafen, který se chemicky váže s křemíkovým karbidem a projevuje polovodičové vlastnosti.
Hlavní autor Walter de Heer zdůraznil výhody nového grafenového polovodiče. Ukázal, že má desetinásobnou pohyblivost oproti křemíku a má jedinečné vlastnosti, které se v tradičních polovodičích nenacházejí. Materiál grafenu také zůstává chladný při provozu a umožňuje vyšší rychlosti, což umožňuje rychlejší pohyb elektronů.
Pro ověření funkčnosti grafenového materiálu provedli výzkumníci techniku dotování, která spočívala v představení atomů, které donesly elektrony do systému. Tento proces úspěšně změřil elektronické vlastnosti materiálu bez poškození.
Kromě svého výkonu jako polovodiče má grafenový materiál také vlastnosti potřebné pro nanoelektroniku a kvantový výpočet. Spoluautor Lei Ma zdůraznil význam dosažení pásové mezery, což je významný krok směrem k realizaci grafenové elektroniky. Schopnost využívat kvantově mechanické vlnové vlastnosti elektronů pozicionuje grafen jako ideální materiál pro aplikace v kvantovém výpočtu.
Celkově rozvoj funkčního grafenového polovodiče otevírá nekonečné možnosti pro budoucnost elektroniky. S vynikajícími vlastnostmi a kompatibilitou s běžnými zpracovatelskými metodami mikroelektroniky je grafen připraven revolucionizovat průmysl a připravit cestu pro elektronická zařízení příští generace.
The source of the article is from the blog foodnext.nl