Özet: Araştırmacılar, kömürü keskin kenarlı elektronik cihazlarda kullanılabilecek yüksek saflıkta malzemelere dönüştürmeyi başardı. Bu çığır açan gelişme, kömürün ekonomik ve teknolojik uygulamalarında büyük bir değişim anlamına gelirken, aynı zamanda olumsuz çevresel etkilerine potansiyel bir çözüm sunuyor.
Illinois Urbana-Champaign Üniversitesi, Ulusal Enerji Teknoloji Laboratuvarı, Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı ve Taiwan Yarıiletken Üretim Şirketi (TSMC) ile işbirliği içinde, kömürün gelecek nesil elektronik cihazların geliştirilmesinde önemli bir rol oynayabileceği keşfedildi. Kömürü yüksek saflıkta malzemelere dönüştürerek atomik birkaç tabaka kadar inceleştirelemeyi mümkün kılarak, en küçük ve en verimli elektroniklerin üretilmesi mümkün hale geliyor.
Bu işlem, kömür cürufunu “karbon noktaları” olarak bilinen nano ölçekte karbon disklerine dönüştürmeyi içeriyor. Bu karbon noktaları, iki boyutlu transistörlerin ve memristörlerin kritik bileşenleri olan atomik olarak ince zarlar oluşturmak için birleştirilebilir. Bu araştırmanın bulguları Communications Engineering dergisinde yayımlandı.
Daha küçük, daha hızlı ve daha verimli elektroniklerin geliştirilmesi süreci devam ederken, yalnızca bir veya iki atom kalınlığında malzemeler kullanılarak cihazların geliştirilmesi en üst hedefi temsil ediyor. Kömürden türetilen atomik ince karbon tabakalarını kullanarak, araştırmacılar umut vaat eden bir çözüm tespit ettiler. Bu karbon tabakaları etkili yalıtkanlar olarak hareket eder ve grafen gibi yarımetal veya molibden disülfid gibi yarıiletkenlerle birleştirilerek daha hızlı işletim hızları ve düşük enerji tüketimi elde edilebilir.
Kömürden türetilen karbon tabakaları, enerji sızıntısına neden olan farklı kristal bölümleri arasındaki sınırları içermez ve bu da onlara diğer atomik ince malzemelere kıyasla belirgin avantajlar sağlar. Ayrıca, memristörlerde iletken filamanları sınırlayan atomik boyutta halkaları bulunur, bu da veri depolama sadakatini ve güvenilirliğini artırır.
Kavram kanıtı cihazlar geliştirilmiş olsa da, bir sonraki adım, bu iki boyutlu cihazların üretiminde ölçeklenebilirliğin gösterilmesidir. TSMC gibi işbirlikçilerin ilgisiyle temsil edilen yarıiletken endüstrisi, bu cihazların potansiyelini tanır ve ilerleyen gelişmeleri beklemektedir.
Sonuç olarak, kömürün gelecek nesil elektroniklerin üretiminde yüksek teknolojili malzemelerin üretiminde kullanılması, kömürün ekonomik yeniden şekillendirme için umut verici bir yol sunarken çevresel endişeleri de ele alır. Bu bolluk kaynağının yeniden amacına yönlendirilmesiyle, kömür, elektronik endüstrisinin daha küçük, daha hızlı ve daha enerji verimli cihazlara doğru ilerlemesinde önemli bir rol oynayabilir.
The source of the article is from the blog enp.gr