Grafenový tranzistor na 100 GHz

0

Každý, kdo se zajímá o hardware ví, že procesorová jádra jsou složená z tranzistorů, na jejichž výrobu je použit křemík. Ten však nebyl k tomuto účelu využíván odjakživa: kdysi se využívalo germanium, s rozvojem technického vývoje a sofistikovanějších postupů jej však vystřídal křemík, který má lepší vlastnosti. U křemíku je však problém s výrobním procesem: nejnižší možný bude 11nm. Třetím materiálem, který se pravděpodobně začne využívat na výrobu tranzistorů, bude grafen.

Replika prvního funkčního tranzistoru, zdroj Wikipedia.org

Stejně jako byl v minulosti problematický křemík, i grafen nám doposud vzdoroval. Jedním z největších problémů grafenu je absence tzv. přirozené „bandgap“, tj. oblasti mezi valenční a vodivostní vrstou pevné látky, kde nemohou existovat elektrony. Bandgap (omluvte neznalost českého překladu) reprezentuje množství energie potřebné k uvolnění elektronu z jeho valenční vrstvy, která je potřebná k tomu, aby se z atomu (molekuly) stal iont a mohl se volně pohybovat. V důsledku je bandgap nezbytný k zjišťování on/off stavu: bez toho by nebyl tranzistor tranzistorem.

Výzkumníkům z IBM se však podařilo nad tímto problémem vyzrát a výsledkem je 100GHz grafenový tranzistor, vyrobený 240nm výrobním procesem. Jeho výroba přitom nebyla nikterak náročná, potřebná technologie je kompatibilní se současnou, což se kladně projeví na nákladech modernizace a čase, který si vezme. Samozřejmě, ke komercializaci máme stále ještě dost daleko, je ale pozitivní vidět postup ve výzkumu.

Grafenová mřížka, zdroj Lawrence Berkeley National Laboratory

První grafenový tranzistor pracuje na frekvenci 100 GHz: nejlepší křemíkový tranzistor, vyráběný tou nejpokročilejší technologií, dosáhl pouze 40 GHz. Grafen tedy rozhodně má potenciál k tomu, aby plnohodnotně nahradil svého staršího bratříčka, budoucnost ukáže, jestli se všechny potíže s vývojem podaří uspokojivě vyřešit.

Zdroj: Engadget 1 | 2

Grafenový tranzistor na 100 GHz

Ohodnoťte tento článek!