IBM skonstruował grafenowy tranzystor polowy

Naukowcom z IBM-owskiego T.J. Watson Research Center udało się wyprodukować grafenowy tranzystor polowy. Dokonali tego za pomocą pojedynczej warstwy atomów węgla umieszczonych na krzemie.

Sukces uczonych nie oznacza, że wkrótce do sklepów trafią układy scalone wykorzystujące tego typu tranzystory. Przed naukowcami jeszcze 10 lat badań. Jednak już teraz pracują oni nad wdrożeniem tej technologii do urządzeń konstruowanych przez DARPA (Agencja Badawcza Zaawansowanych Projektów Obronnych).

Chcieliśmy porównać prace nad tranzystorami z nanorurek węglowych z tranzystorami grafenowymi. Co prawda tranzystory grafenowe nie są tak wydajne jak te z nanorurek, jednak w grafenie elektrony poruszają się co najmniej 10-krotnie szybciej, niż w krzemie – mówi Phaedon Avouris z IBM-a.

Doktor Marcin Sadowski z LCMI CNRS w Grenoble tak opisuje grafen na stronie Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego: Jednym z bardziej obiecujących nowych materiałów, które się ostatnio pojawiły, jest grafen - dwuwymiarowa warstwa atomów węgla, ułożonych w heksagonalną sieć. Wyjątkowa struktura elektroniczna grafenu powoduje niespotykane dotąd właściwości fizyczne, a prostota tego materiału oraz metod jego otrzymywania pobudzają wyobraźnię i zainteresowanie licznych badaczy na świecie. Elektrony zachowujące się jak relatywistyczne cząstki o zerowej masie spoczynkowej powodują, że z grafenem wiązane są nadzieje na ciekawą nową fizykę w ciele stałym z jednej strony, oraz na nowe zastosowania - w elektronice i nie tylko - z drugiej.

Naukowcom IBM-a udało się stworzyć w grafenie „tunel’. Wykorzystali do tego cienką „nanowstążkę” grafenu o średnicy zaledwie 20 nanometrów. W ten sposób powstał rodzaj grafenowego przewodu, którym mogły płynąć elektrony.

Co ważne, skonstruowany w ten sposób tranzystor został zbudowany dzięki stosowanym obecnie technikom litograficznym. Obecnie pracuje on w bardzo niskich temperaturach.

Nanorurki i grafen to tak naprawdę to samo, jednak nanorurki mają dobrze określone brzegi. Tymczasem precyzyjne pocięcie grafenu na nanowstążki jest bardzo trudne – mówi Avouris.
Jednak za pomocą konwencjonalnych technik mamy nadzieję, że zmniejszymy średnicę nanowstążki i otrzymamy w ten sposób grafenowy tranzystor polowy, pracujący w temperaturze pokojowej – dodaje.

Na potrzeby DARPA uczeni chcą zmniejszyć średnicę przewodu do zaledwie 2 nanometrów.

IBM grafen