Uurijad on edukalt muutnud süsi kõrge puhtastusastmega materjalideks, mida saab kasutada tipptasemel elektroonikaseadmetes. See läbimurre märgib mitte ainult märkimisväärset muutust süsi ökonomilises ja tehnoloogilises kasutuses, vaid pakub ka võimalikku lahendust selle negatiivsele keskkonnamõjule.
Illinoisi Ülikool Urbana-Champaign koostöös riikliku energia tehnoloogialabori, Oak Ridge’i riikliku labori ja Taiwan Semiconductor Manufacturing Companyga (TSMC) on avastanud, et süsinik saab mängida olulist rolli järgmise põlvkonna elektroonikaseadmete arendamisel. Süsi töötlemine kõrge puhtusastmega materjalideks, mis on vaid mõne aatomi paksused, võimaldab luua mõningaid kõige väiksemaid ja tõhusamaid elektroonikaseadmeid ületava jõudlusega.
Protsess hõlmab süsi tahkeks muutmist nn “süsinikpiludeks” ehk nanomõõdulisteks süsiniku ketasteks. Need süsinikukettad saab omakorda ühendada, et moodustada aatomiliselt õhukesed membraanid, mida kasutatakse kahe-dimensioonilistes transistorites ja memristorites, mis on mõlemad edasijõudnud elektroonikaseadmete olulised komponendid. Need uuringutulemused avaldati ajakirjas Communications Engineering.
Samal ajal, kui püüd jätkub väiksemate, kiiremate ja tõhusamate elektroonikaseadmete poole, esindavad ainult ühe või kahe aatomi paksused materjalid nende arendamise lõppeesmärki. Süsinikust saadud aatomiliselt õhukesed kihid pakuvad uurijate sõnul paljulubavat lahendust. Need süsinikukihid toimivad tõhusate isolaatoritena ja neid saab kombineerida mittemetallidega, nagu grafeen või pooljuhid, nagu moliibdeendioksiid, et saavutada kiirem töökiirus ja vähem energiakulu.
Süsi saadud süsinikukihidel on teiste aatomiliselt õhukeste materjalide ees teatavad eelised, kuna neil puudub erinevate kristallograafiliste piirkondade vahelised piirid, mis põhjustavad energia leket. Lisaks on neil aatomisuurused rõngad, mis piiravad memristorites juhtivaid filamente, mis tagab parema andmete salvestamise usaldusväärsuse ja töökindluse.
Kuigi kontseptiseadmeid on juba arendatud, seisneb järgmine samm selles, et tõestada nende kahedimensionaalsete seadmete tootmise mastaapsemat mõõdetavust. Pooljuhtide tööstus, mida iseloomustab huvitatus selliste koostööpartnerite nagu TSMC poolt, tunnistab nende seadmete potentsiaali ja ootab edasisi edusamme.
Kokkuvõtteks pakub süsi kõrgtehnoloogiliste materjalide tootmises järgmise põlvkonna elektroonikale paljulubavat suunda, pakkudes samal ajal lahendust keskkonnamuredele. Selle rikkaliku ressursi ümberkasutamine võib aidata kaasa elektroonikatööstuse edasisele arengule, viies meid väiksemate, kiiremate ja energiatõhusamate seadmete suunas.
The source of the article is from the blog klikeri.rs