Onderzoekers uit China en de Verenigde Staten hebben een doorbraak bereikt op het gebied van halfgeleidermaterialen door een nieuw type stabiele halfgeleidermateriaal genaamd grafene te creëren. Grafene presteert aanzienlijk beter dan silicium en andere tweedimensionale halfgeleiders. Deze prestatie wordt gezien als een sprong van siliciumchips naar koolstofchips.
Grafene, het eerste stabiele tweedimensionale materiaal dat werd ontdekt, heeft sinds de ontdekking in 2004 de aandacht van wetenschappers getrokken vanwege zijn potentieel om energie-efficiëntere en snellere chips te creëren. De “zero bandgap” eigenschap van grafene heeft echter tot nu toe de toepassing ervan in de halfgeleiderindustrie belemmerd.
Door het epitaxiale groeiproces van grafene nauwkeurig te controleren, slaagden de onderzoekers erin een bandgap in het materiaal te introduceren, waardoor het veranderde in een echt eenkristalgrafene halfgeleider. De prestaties van deze halfgeleider overtreffen die van silicium met een factor tien en zijn twintig keer groter dan die van andere tweedimensionale halfgeleiders.
Deze doorbraak opent de weg naar hoogwaardige elektronische apparaten die de traditionele op silicium gebaseerde technologieën overstijgen. De eigenschappen van de halfgeleidergrafene sluiten aan bij de toenemende vraag naar hogere rekensnelheden en geminiaturiseerde geïntegreerde elektronische apparaten.
Hoewel de ontwikkeling van deze halfgeleider een belangrijke stap is in de overgang van het siliciumtijdperk naar het koolstoftijdperk, is verder onderzoek en industrialisatie nog nodig voordat het op grote schaal kan worden toegepast. De onderzoekers schatten dat het nog 10 tot 15 jaar kan duren voordat grafene halfgeleiders volledig kunnen worden geïmplementeerd.
Ondanks de toenemende concurrentie en exportbeperkingen op chips is de samenwerking tussen de Chinese en Amerikaanse teams vruchtbaar gebleven. De onderzoekers benadrukken echter het belang van gezonde concurrentie en samenwerking om technologische ontwikkeling te stimuleren.
In conclusie brengt de creatie van dit nieuwe type halfgeleidergrafene ons dichter bij het bereiken van elektronische apparaten met hogere prestaties en markeert het een fundamentele verschuiving in het veld van de elektronica. Hoewel er nog werk te verrichten is voordat het wijdverspreid kan worden gebruikt, is het potentieel van grafene halfgeleiders een spannende ontwikkeling voor de halfgeleiderindustrie.
The source of the article is from the blog jomfruland.net