Grafenowe tranzystory obiecują prędkości 100GHz

Naukowcy pracują na granicy możliwości technologicznych (prędkość i skala) tranzystorów krzemowych co zmusza ich do poszukiwania zamienników nowej generacji. Najbardziej obiecującym w tej chwili a zarazem już dość dobrze znanym kandydatem do sprostania wymogom jest grafen. Sam grafen jest materiałem fascynującym.

Grafen to pojedyncze arkusze grafitowego węgla o grubości jednego atomu i wyjątkowej aktywności elektronów (100 razy większej niż w krzemie), co idealnie nadaje się do osiągania olbrzymich prędkości działania w atomowej skali.Ponieważ właściwości elektryczne grafenu mogą być kontrolowane, przekłada się go warstwami przewodzącymi, pół-przewodzącymi i izolującymi.

W ostatnim tygodniu naukowcy z IBM zaprezentowali pierwszy grafenowy tranzystor FET, który może pracować znacznie szybciej (100GHz) niż tradycyjny krzemowy FET. Warstwy grafenu były termicznie nanoszone na dwucalowe wafle węgliku krzemu a same TEF-y wykonane zostały znanymi z technik krzemowych procesem z HfO₂. Faktem jest, że wafle z węglikiem krzemu już istnieją.

Wykonane w technologii 240nm tranzystory wstępnie nie brzmią zbyt dobrze, jednak jednoatomowa grubość otwiera nowe możliwości technologiczne i pozostawia krzem daleko z tyłu.

Standardowe grafenowe FET'y pracują stabilnie do 30GHz co jest już w pełni przetestowane. Urządzenia mogą, jednak jeszcze dość słabo pracować z częstotliwościami do 100GHz. Możliwości urządzeń krzemowych są z góry ograniczone do 30GHz.Zakładając miniaturyzację urządzeń opartych na grafenie możemy spodziewać się gigantycznego kroku w kierunku poprawienia wydajności obecnych urządzeń elektronicznych.

arstechnica.com