Badacze z Instytutu Technologii Georgia i Uniwersytetu Tianjin w Chinach dokonali przełomowego odkrycia w dziedzinie elektroniki. Udało im się stworzyć nowy, funkcjonalny półprzewodnik z grafenu, materiału o unikalnych właściwościach, które mają potencjał rewolucjonizowania przemysłu technologicznego.
Przez wiele lat krzem był głównym materiałem używanym w produkcji elektroniki. Jednak wraz z coraz większą mocą obliczeniową i zmniejszaniem rozmiarów urządzeń elektronicznych, krzem osiągnął swoje ograniczenia. Tutaj pojawia się półprzewodnik z grafenu. Jest on kompatybilny z konwencjonalnymi metodami mikroelektroniki, co czyni go realną alternatywą dla krzemu.
Jednym z głównych wyzwań związanym z wykorzystaniem grafenu w elektronice była brak „przerwy energetycznej”, która jest kluczową właściwością umożliwiającą przełączanie się półprzewodników. Jednak zespół badawczy pod przewodnictwem Waltera de Heer’a z Georgia Tech pokonał ten problem. Opracowali niezwykle wytrzymały półprzewodnik z grafenu, którego zdolność przewodzenia jest dziesięć razy większa niż zdolność przewodzenia krzemu. Oznacza to, że elektrony mogą poruszać się bardziej efektywnie i szybciej, co przekłada się na szybsze możliwości obliczeniowe.
Przełom nastąpił, gdy zespół odkrył, jak hodować grafen na podłożu z węglika krzemu, tworząc epitaksjalny grafen o właściwościach półprzewodzących. Przez kolejną dekadę badacze doskonalili ten materiał, współpracując z kolegami z Chin, aby osiągnąć znaczące postępy.
Półprzewodnik z grafenu stworzony przez zespół jest obecnie jedynym dwuwymiarowym półprzewodnikiem, który posiada wszystkie niezbędne właściwości dla nanoelektroniki. Jego właściwości elektryczne przewyższają wszystkie inne dwuwymiarowe półprzewodniki obecnie rozwijane. Otwiera to możliwości dla zupełnie nowych technologii, takich jak obliczenia kwantowe, które wymagają wykorzystania kwantowych właściwości falowych elektronów.
To przełomowe osiągnięcie w dziedzinie elektroniki z wykorzystaniem grafenu stanowi ważny kamień milowy w rozwoju tej branży. Podobnie jak krzem zastąpił lampy próżniowe i przewody, grafen może być kolejnym krokiem w historii elektroniki. Jak trafnie stwierdza Walter de Heer: „Dla mnie to moment braci Wright. To początek technologii, która może przenieść ludzi przez oceany”. Potencjalne zastosowania i wpływ tego nowego funkcjonalnego półprzewodnika w pełni jeszcze nie zostały zrealizowane, ale niesie on wielkie obietnice dla przyszłości elektroniki.
The source of the article is from the blog radardovalemg.com