Georgia Teknoloji Enstitüsü'ndeki araştırmacılar ilk kez grafenden pratik olarak kullanılabilir bir yarı iletken malzeme üretti. Bu, silikon olanlardan on kat daha hızlı geçiş yapan transistörlerin üretilmesini mümkün kılar.
Duyuru
Grafen, 2004 yılındaki keşfinden bu yana mucizevi bir malzeme olarak görülüyor. Grafenin keşfinden yalnızca birkaç yıl sonra fizikçiler Konstantin Novoselov ve Andre Geim, Nobel Fizik Ödülü'ne layık görüldü.
Grafen, direnç, elektriksel iletkenlik ve termal iletkenlik açısından fantastik değerlerle parlıyor ve bu da örneğin elektronikte tamamen yeni uygulamaları mümkün kılacak. Malzeme tek bir karbon atomu katmanından oluştuğu için bu özellikler neredeyse iki boyutlu yapısından kaynaklanmaktadır. Grafen üzerine yapılan araştırmalar bu nedenle diğer iki boyutlu malzemelerin araştırılmasına da ilham kaynağı olmuştur.
Bant aralığı olmayan grafen
Bununla birlikte, grafenin bant yapısında bant boşluğu olmadığından (grafenden ince, dar bantlar oluşturulmadığı sürece, ancak bunların çok homojen olmadığı ortaya çıktığı için) grafen elektroniğine dair umutlar henüz gerçekleşmedi. Bununla birlikte, entegre elektronik devrelerin beygirleri olan alan etkili transistörlerin işlevi esas olarak bu bant aralığına dayanır: dışarıdan uygulanan bir voltaj, silikonun kaynak ile drenaj arasında, iletken ile iletken olmayan arasında değiştirilebilmesini sağlar.
Walter de Heer ve meslektaşları artık sözde epigrafları üretmeyi başardılar. Silisyum karbür ile kimyasal olarak bağlanan ve yarı iletken özellikler sergileyen, silisyum karbür levha üzerindeki bir grafen tabakasıdır. Bunu yapmak için kendi üretim süreçlerini geliştirdiler. Teknik detayları “Nature” dergisindeki bir makalede anlatıyorlar. Silisyum karbür, yarı iletken endüstrisinde, örneğin güç elektroniğinde halihazırda kullanılmaktadır. Bu malzemeden yapılan elektronik bileşenler için halihazırda yerleşik üretim süreçleri mevcuttur.
Ekibin bir prototip alan etkili transistör üzerinde yaptığı ölçümler, grafen yarı iletkeninin silikondan on kat daha fazla hareketliliğe sahip olduğunu ortaya çıkardı. De Heer bir basın bülteninde, “Bu, toprak yolda araba kullanmak yerine otoyolda araç kullanmaya benziyor” dedi. “Daha verimli, fazla ısınmıyor ve daha yüksek hızlara olanak sağlıyor.” Bu malzemeden yapılan işlemciler bu nedenle çok daha yüksek saat frekansında çalışabilir. Bununla birlikte, açık ve kapalı durumdaki akımın oranı yalnızca 10 bölü 4'tür; ideal olarak yüz ila bin kat daha büyük olmalıdır. Araştırmacılar tasarımı optimize ederek on üzeri altıncı kuvvetini elde etmek istiyorlar. Ekip, daha ileri araştırmaların bir parçası olarak artık bu malzemeyle entegre devreler üretmek üzerinde çalışmak istiyor.
(batı)
Haberin Sonu
Duyuru
Grafen, 2004 yılındaki keşfinden bu yana mucizevi bir malzeme olarak görülüyor. Grafenin keşfinden yalnızca birkaç yıl sonra fizikçiler Konstantin Novoselov ve Andre Geim, Nobel Fizik Ödülü'ne layık görüldü.
Grafen, direnç, elektriksel iletkenlik ve termal iletkenlik açısından fantastik değerlerle parlıyor ve bu da örneğin elektronikte tamamen yeni uygulamaları mümkün kılacak. Malzeme tek bir karbon atomu katmanından oluştuğu için bu özellikler neredeyse iki boyutlu yapısından kaynaklanmaktadır. Grafen üzerine yapılan araştırmalar bu nedenle diğer iki boyutlu malzemelerin araştırılmasına da ilham kaynağı olmuştur.
Bant aralığı olmayan grafen
Bununla birlikte, grafenin bant yapısında bant boşluğu olmadığından (grafenden ince, dar bantlar oluşturulmadığı sürece, ancak bunların çok homojen olmadığı ortaya çıktığı için) grafen elektroniğine dair umutlar henüz gerçekleşmedi. Bununla birlikte, entegre elektronik devrelerin beygirleri olan alan etkili transistörlerin işlevi esas olarak bu bant aralığına dayanır: dışarıdan uygulanan bir voltaj, silikonun kaynak ile drenaj arasında, iletken ile iletken olmayan arasında değiştirilebilmesini sağlar.
Walter de Heer ve meslektaşları artık sözde epigrafları üretmeyi başardılar. Silisyum karbür ile kimyasal olarak bağlanan ve yarı iletken özellikler sergileyen, silisyum karbür levha üzerindeki bir grafen tabakasıdır. Bunu yapmak için kendi üretim süreçlerini geliştirdiler. Teknik detayları “Nature” dergisindeki bir makalede anlatıyorlar. Silisyum karbür, yarı iletken endüstrisinde, örneğin güç elektroniğinde halihazırda kullanılmaktadır. Bu malzemeden yapılan elektronik bileşenler için halihazırda yerleşik üretim süreçleri mevcuttur.
Ekibin bir prototip alan etkili transistör üzerinde yaptığı ölçümler, grafen yarı iletkeninin silikondan on kat daha fazla hareketliliğe sahip olduğunu ortaya çıkardı. De Heer bir basın bülteninde, “Bu, toprak yolda araba kullanmak yerine otoyolda araç kullanmaya benziyor” dedi. “Daha verimli, fazla ısınmıyor ve daha yüksek hızlara olanak sağlıyor.” Bu malzemeden yapılan işlemciler bu nedenle çok daha yüksek saat frekansında çalışabilir. Bununla birlikte, açık ve kapalı durumdaki akımın oranı yalnızca 10 bölü 4'tür; ideal olarak yüz ila bin kat daha büyük olmalıdır. Araştırmacılar tasarımı optimize ederek on üzeri altıncı kuvvetini elde etmek istiyorlar. Ekip, daha ileri araştırmaların bir parçası olarak artık bu malzemeyle entegre devreler üretmek üzerinde çalışmak istiyor.
(batı)
Haberin Sonu