Tutkijat Georgiassa toimivasta Georgia Institute of Technologysta ja Kiinassa toimivasta Tianjin Universitysta ovat tehneet läpimurron elektroniikan alalla. He ovat onnistuneesti luoneet uudenlaisen toimivan puolijohtavan aineen grafeenista, aineesta jolla on uniikit ominaisuudet ja joka voisi mullistaa teknologia-alan.
Siliconi on ollut vuosien ajan pääasiallinen materiaali elektroniikan valmistuksessa. Kuitenkin, kun laskentateho kasvaa nopeammin ja elektroniset laitteet jatkavat pienentymistään, siliconin kapasiteetti on tullut rajalleen. Juuri tähän tarpeeseen grafeenista valmistettu puolijohtava aine sopii erinomaisesti. Se on yhteensopiva perinteisten mikroelektroniikan käsittelymenetelmien kanssa, mikä tekee siitä vaihtoehdon siliconille.
Yksi suurimmista haasteista grafeenin käytössä elektroniikassa on ollut ”energiarakon” puuttuminen, joka on olennainen ominaisuus, joka mahdollistaa puolijohteiden kytkemisen päälle ja pois päältä. Kuitenkin, Georgiassa toimivan tutkimusryhmän Walter de Heerin johdolla tutkijat ovat onnistuneet voittamaan tämän haasteen. He ovat kehittäneet erittäin kestävän grafeenipuolijohtavan aineen, jolla on kymmenen kertaa suurempi liikkuvuus kuin siliconilla. Tämä tarkoittaa sitä, että elektronit voivat liikkua tehokkaammin ja nopeammin, mikä johtaa nopeampaan laskentatehoon.
Läpimurto tapahtui, kun tutkimusryhmä löysi tavan kasvattaa grafeenia siliconkarbidilevyille, luoden epitaksiaalista grafeenia, joka osoittaa puolijohtavia ominaisuuksia. Seuraavan vuosikymmenen aikana tutkijat työskentelivät täydellistääkseen materiaalin, yhteistyössä kiinalaisten kollegoiden kanssa saavuttaakseen merkittäviä edistysaskeleita.
Tutkimusryhmän kehittämä grafeenipuolijohtaja on tällä hetkellä ainoa kaksulotteinen puolijohtava aine, jolla on kaikki tarvittavat ominaisuudet nanoelektroniikkaan. Sen sähköiset ominaisuudet ylittävät kaikki muut kehitteillä olevat 2D-puolijohtajat. Se mahdollistaa täysin uusien teknologioiden, kuten kvanttitietokoneiden, käytön, jotka vaativat elektronien kvanttisen aaltoliikkeen hyödyntämistä.
Tämä läpimurto grafeenielektroniikassa merkitsee merkittävää virstanpylvästä alan kehityksessä. Aivan kuten silicon korvasi tyhjiöputket ja johdot, grafeeni voi olla seuraava askel elektroniikan historiassa. Kuten Walter de Heer asianmukaisesti ilmaisee, ”Tämä on minulle kuin Wrightin veljesten hetki. Se oli alku teknologialle, joka voi viedä ihmisiä valtamerien yli.” Tämän uuden toimivan puolijohtavan aineen potentiaaliset sovellukset ja vaikutukset eivät ole vielä täysin tiedossa, mutta se lupaa paljon elektroniikan tulevaisuudelle.
The source of the article is from the blog agogs.sk