Bilim insanları, çalışan ilk grafen yarı iletken malzemeyi üretti: Grafen silikonun yerini alacak mı?

Yarı iletken teknolojisindeki en büyük sorunlardan biri silikonun sınırlarına ulaşılmaya başlanması. Grafen, 2004'deki keşfinden bu yana sürekli harika malzeme olarak lanse ediliyor. Buna rağmen, henüz herhangi bir önemli veya geniş çapta benimsenen teknolojik atılıma aracılık edemedi. Ancak Georgia Teknoloji Enstitüsü araştırmacıları, silisyum karbüre bağlı rafine epitaksiyel grafen ile önemli bir keşifte bulundu.

Bu noktaya gelmek için, Georgia Tech'te Fizik Profesörü olan Dr. Walter de Heer, Atlanta ve Çin'in Tianjin kentinde bulunan bir araştırmacı ekibine liderlik etti. Profesör 2000'li yılların başından beri 2 boyutlu grafen üzerinde çalışıyor.

Profesör de Heer, grafen ile ilgili şunları söylüyor: "Grafenin üç özel niteliği bizi motive etti. Grafen, çok yüksek akımları kaldırabilen ve bunu ısınmadan ve parçalanmadan yapabilen son derece sağlam bir malzeme." Bu üç özelliğe rağmen, şimdiye kadar grafen bazlı malzemelerde önemli bir yarı iletken özelliği yoktu. De Heer'in Çin'deki Tianjin Üniversitesi'ndeki Tianjin Uluslararası Nanopartiküller ve Nanosistemler Merkezi'nin kurucu ortağı Dr. Lei Ma,"Grafen elektroniğinde uzun süredir devam eden sorun, grafenin doğru bant aralığına sahip olmaması ve doğru oranda açılıp kapanamamasıdır. Yıllar boyunca pek çok kişi bunu çeşitli yöntemlerle çözmeye çalıştı. Teknolojimiz bant boşluğunu sağlıyor, bu, grafen bazlı elektroniklerin gerçekleştirilmesinde çok önemli bir adım.” dedi.

Silikondan on kat daha fazla hareketliliğe sahip

Georgia Tech bloguna göre bu materyali mükemmelleştirmek on yıl sürdü. Artık testler, grafen bazlı yarı iletken malzemenin silikondan on kat daha fazla hareketliliğe sahip olduğunu gösteriyor.  Araştırma kuruluşunun blogu şöyle açıklıyor: "Başka bir deyişle, elektronlar çok düşük dirençle hareket ediyor, bu da elektronikte daha hızlı işlem anlamına geliyor."

De Heer, yeni geliştirdikleri malzeme hakkında şunları söylüyor: "Çakıllı bir yolda araba kullanmakla otoyolda araba kullanmak gibi. Daha verimli, fazla ısınmıyor ve elektronların daha hızlı hareket edebilmesi için daha yüksek hızlara izin veriyor."

Georgia Tech araştırma ekibine göre silisyum karbüre bağlı epitaksiyel grafen, geliştirilmekte olan diğer 2 boyutlu yarı iletkenlerden çok daha üstün. Profesör de Heer, bu atılımı "Wright kardeşler anı" olarak nitelendirdi. Aynı zamanda malzemenin, elektronların kuantum mekanik dalga özellikleriyle uyumluluğunun altını çizdi. Bu da kuantum hesaplamada gelecekteki ilerlemeler için faydalı olabileceği anlamına geliyor.

Bu haberi, mobil uygulamamızı kullanarak indirip,
istediğiniz zaman (çevrim dışı bile) okuyabilirsiniz: