نیمه هادی گرافن راه را برای تراشه های نسل جدید هموار می کند

محققان ادعا می کنند که اولین نیمه هادی عملی جهان را از گرافن ساخته اند. گرافن رسوب با روشهای پردازش میکروالکترونیک سازگار است و جایگزین سیلیکون می شود.

به گزارش Technock ، محققان فناوری جورجیا ادعا می کنند که اولین نیمه هادی عملی جهان ساخته شده از گرافن را ایجاد کرده اند. گفته می شود که گرافن اپیتاکسیال تیم تحقیق با روشهای سنتی پردازش میکروالکترونیک سازگار است. از این رو، جایگزینی واقعی برای سیلیکون است. علاوه بر این، این ماده تصفیه شده دارای شکاف باند مطلوبی برای کاربردهای الکترونیکی است و ظرفیت نهفته ای برای دستگاه های محاسباتی کوانتومی آینده دارد.

تمژاردور سالهاست که کارشناسان فناوری نبرد را برای زنده نگه داشتن قانون مور برجسته کرده اند. یکی از موضوعات مهم برای پیشبرد نیمه هادی ها ، محدودیت های سیلیکون است. از زمان کشف خود در سال 2004 ، گرافن به عنوان یک ماده شگفت انگیز اعلام شده است. با این حال ، هیچ پیشرفتی از فناوری قابل توجه یا گسترده هنوز نتوانسته است از آن بهره برداری کند.

به نظر می رسد محققان انستیتوی فناوری جورجیا با گرافن رسوبی تصفیه شده خود که به کاربید سیلیکون پیوند خورده است ، بسیار زیاد است.

برای رسیدن به این نقطه، دکتر والتر دی هیر، استاد فیزیک در جورجیا تک، با تیمی از محققان مستقر در آتلانتا و تیانجین چین همکاری کرد. او از اوایل دهه 2000 روی گرافن دو بعدی کار می کرد. او می گوید:

انگیزه ما این بود که بتوانیم سه ویژگی خاص گرافن را در الکترونیک معرفی کنیم. این یک ماده بسیار مقاوم است که می تواند جریان های بسیار زیاد را تحمل کند و این کار را بدون گرم شدن و شکستن انجام می دهد.

با وجود این سه خاصیت ، خاصیت مهم نیمه هادی در مواد مبتنی بر گرافن تاکنون وجود نداشت. دکتر لی کارشناسی ارشد به همراه دکتر والتر دهیر ، بنیانگذار مرکز نانوذرات و نانوذرات در دانشگاه تیانجین در چین ، می گوید:

مشکلی که در الکترونیک گرافن وجود دارد این است که گرافن شکاف باند مناسبی نداشت و نمی توانست با نسبت صحیح روشن و خاموش شود… در طول سال ها، بسیاری سعی کرده اند با استفاده از روش های مختلف این مشکل را حل کنند. فناوری ما به شکاف باند دست می یابد و گامی اساسی در دستیابی به الکترونیک مبتنی بر گرافن است.

دستاورد تیم تحقیقاتی با یادگیری نحوه رشد گرافن بر روی تخته های کاربید سیلیکون با استفاده از کوره های مخصوص به دست آمد. طبق وبلاگ دانشگاه فناوری جورجیا، اصلاح این ماده یک دهه طول کشید. در حال حاضر، آزمایش‌ها نشان می‌دهد که مواد نیمه‌رسانای مبتنی بر گرافن آن‌ها ده برابر متحرک‌تر از سیلیکون است. در وبلاگ این موسسه آموزشی و پژوهشی توضیح داده شده است:

الکترون ها با مقاومت بسیار کمی حرکت می کنند ، که در الکترونیک به معنای محاسبات سریعتر است.

یک استاد فیزیک فن آوری جورجیا ، خصوصیات جذاب الکترونیک مبتنی بر گرافن را به زبان ساده تر توضیح می دهد. Deheer از حرکت الکترون ها از طریق مواد نیمه هادی گرافن تصفیه شده خود می گوید:

مانند رانندگی در یک جاده خاکی در مقابل رانندگی در بزرگراه است. این ماده کارآمدتر است و به اندازه ای گرم نمی شود و سرعت بیشتری را فراهم می کند تا الکترون ها سریعتر حرکت کنند.

به گفته تیم تحقیقاتی دانشگاه فناوری جورجیا، گرافن رسوبی کاربید سیلیکون آنها بسیار برتر از هر نیمه رسانای دو بعدی دیگری است که در حال توسعه است. دکتر DeHeer این پیشرفت در مواد نیمه هادی را به عنوان “دستاورد برادران رایت” توصیف کرد و همچنین سازگاری این ماده با خواص موج مکانیکی کوانتومی الکترون ها را برجسته کرد. این بدان معناست که ممکن است نقش مهمی در پیشرفت‌های آینده در محاسبات کوانتومی داشته باشد.

مقاله نیمه هادی گرافن ، راه را برای تراشه های نسل بعدی هموار می کند و برای اولین بار در Oneknock ظاهر می شود – اخبار دنیای فناوری. ظاهر شد.