Partnerzy:

Reklama

Grafenowa elektronika przyszłości

Elektrony biegnące po powierzchni grafenu podobnie jak fotony wewnątrz światłowodu.

Grafen, atomowej grubości płaszczyzny utworzone z węgla, w pewnych warunkach mogą wymuszać sposób poruszania się elektronów, podobnie jak światłowody ukierunkowują ruch fotonów. Według autorów odkrycia, w przyszłości zjawisko to można będzie wykorzystać do tworzenia programowalnych w czasie rzeczywistym ścieżek elektronicznych – informuje „Nature Nanotechnology”. 

Od dnia okrycia grafenu, czyli atomowej grubości płatków utworzonych z węgla, naukowcy przewidywali ogromny wpływ, jaki materiał ten będzie miał na otaczającą nas rzeczywistość, w tym przede wszystkim nowoczesną elektronikę.

Prace badawcze prowadzone przez naukowców z Harvard University (USA) zaowocowały opracowaniem nowego układu, za pomocą którego można kierować elektronami poruszającymi się po powierzchni grafenu, w sposób niemal identyczny, jak fotony przemierzają światłowód.

Skrawek grafenu, który w najprostszy sposób można uzyskać poprzez gwałtowne oderwanie taśmy klejącej od powierzchni grafitu, wzbogacono o wytworzone na nim tzw. bramki elektroniczne. Gdy do bramki przyłożono różne napięcia, zaobserwowano zmiany w sposobie zachowania się elektronów przemieszczających się przez grafen, zależne od wielkości przyłożonego napięcia.

Bramkę uzyskano, poprzez wytworzenie złącza typu p-n na powierzchni grafenu, gdzie półprzewodnik typu n (w nim poruszają się elektrony) otoczony był z dwóch stron półprzewodnikiem typu p (o poruszających się „dziurach”). W ten sposób wygenerowano kanał, gdzie elektrony poddawane były prawom fizycznym bliskim optyce, w szczególności zaobserwowano zachowanie elektronów odpowiadające w optyce przebiegowi promienia świetlnego w materiale o ujemnym współczynniku załamania światła. 

Złącza p-n są podstawowymi komponentami okablowania większości półprzewodnikowych urządzeń elektronicznych, w tym tranzystorów, ogniw słonecznych i diod LED.

Według naukowców, odkryte zjawisko choć na razie nie ma większego znaczenia praktycznego, potwierdza wcześniej dokonane obliczenia teoretyczne. Uzyskane eksperymentalnie wyniki, stanowią podstawę dla przyszłej elektroniki adaptowalnej opartej o grafen, gdzie wirtualne ścieżki przewodzące będą czasowo elektrycznie wyznaczane na powierzchni układu elektronicznego. Takie podzespoły elektroniczne mogą – w założeniach teoretycznych – być programowane niczym komputer do określonej funkcji, po czym mogą być resetowane i gotowe do ponownego użycia w zupełnie innym celu.

PAP

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *

Reklama

OSTATNIE WPISY
fot. Lucjusz Cykarski
Za nami ENERGETAB 2026

Może Ci się spodobać także...

Miedziana kostka udekorowana nanoklastrami złota, zsyntezowanymi pod wpływem wiązki elektronów w środowisku zasadowym. Obraz otrzymany za pomocą mapowania spektroskopią rentgenowską z dyspersją energii (EDS). Kolory sztuczne, wskazują rozmieszczenie miedzi (czerwony) i złota (żółty). (Źródło: IFJ PAN)
Fotony tworzą złote pudełka, elektrony prowadzą ku pokryciom

Piękno i tajemnica – trudno o bardziej pociągające połączenie, a właśnie z takim mamy do czynienia, gdy patrzymy na zjawiska...

Bourns: rozwiązania dla układów zasilania, ochrony obwodów i pomiaru prądu
Bourns: rozwiązania dla układów zasilania, ochrony obwodów i pomiaru prądu

W ofercie dystrybutora dostępny jest szeroki wybór komponentów firmy Bourns, producenta rozwiązań stosowanych m.in. w motoryzacji, automatyce przemysłowej, telekomunikacji, systemach...

TRUMPF szklane podłoże dla nowej generacji chipów AI
TRUMPF przygotowuje obróbkę szklanych podłoży dla nowej generacji chipów AI

Dzięki linii produktów w technologii HiPIMS firma TRUMPF odpowiada na jedno z kluczowych wyzwań stojących przed branżą półprzewodników: niezawodne powlekanie...