Tutkijat Kiinasta ja Yhdysvalloista ovat saavuttaneet merkittävän läpimurron puolijohteiden materiaalien alalla luomalla uuden tyyppisen vakavan puolijohteen, grafeenin, jolla on huomattavasti parempi suorituskyky kuin pii ja muut kaksiulotteiset puolijohteet. Tätä saavutusta on kuvailtu hypynä piisirujen ja hiilisirujen välillä.
Grafeeni, ensimmäinen vakaan kaksiulotteisen materiaalin löytö, on ollut tutkijoiden keskiössä sen löytämisestä vuonna 2004 lähtien sen potentiaalin vuoksi luoda energiatehokkaampia ja nopeampia siruja. Kuitenkin sen ”nollakaistainen” ominaisuus on estänyt sen käytön puolijohteiden alalla.
Ohjaamalla tarkasti grafeenin epitaktisen kasvuprosessia, tutkijat pystyivät tuomaan aineeseen kaistausaukon, muuttaen sen todelliseksi yksiulotteiseksi grafeenipuolijohteeksi. Tämän puolijohteen suorituskyky ylittää piin suorituskyvyn kymmenkertaisesti ja on 20 kertaa suurempi kuin muilla kaksiulotteisilla puolijohteilla.
Tämä läpimurto avaa tien korkeatehoisille elektronisille laitteille, jotka ylittävät perinteiset piipohjaiset teknologiat. Puolijohteiden grafeenin ominaisuudet vastaavat kasvavaa kysyntää korkeammille laskentanopeuksille ja pienikokoisille integroiduille elektronisille laitteille.
Vaikka tämän puolijohteen kehittäminen on merkittävä askel siirtymässä piiajalta hiilihajalle, sen laajamittainen käyttö edellyttää edelleen lisätestausta ja teollistamista. Tutkijat arvioivat, että grafeenipuolijohteiden täysi käyttöönotto voi kestää vielä 10–15 vuotta.
Kilpailun ja sirujen vientivalvontatoimien kehittyessä, kiinalaisten ja amerikkalaisten tiimien yhteistyö on pysynyt hedelmällisenä. Kuitenkin tutkijat korostavat terveen kilpailun ja yhteistyön tärkeyttä teknologisen kehityksen edistämisessä.
Yhteenvetona voidaan todeta, että tämän uuden tyyppisen puolijohteen grafeenin luominen vie meitä lähemmäksi korkeatehoisten elektronisten laitteiden saavuttamista ja merkitsee perustavaa muutosta elektroniikan alalla. Vaikka sen laajamittaisen käyttöönoton edellyttämät työt ovat vielä kesken, grafeenipuolijohteiden potentiaali on jännittävä kehitys puolijohteiden teollisuudelle.
The source of the article is from the blog lisboatv.pt