» »

Razvili grafenski tranzistor

Razvili grafenski tranzistor

Nature - Nemški raziskovalci so premagali še eno oviro na poti k tranzistorjem iz grafena, o katerih poslušamo zadnja leta in naj bi bili spričo domala čudežnih lastnosti grafena bistveno hitrejši od današnjih silicijevih. Ena večjih težav pri njihovi izdelavi je prevodnost grafena, saj je ta odličen prevodnik električnega toka in tako sicer v teoriji obljublja čipe s frekvencami prek 100 GHz, a žal ni polprevodnik (nima prepovedanega pasu ustrezne širine), ki jih potrebujemo za izdelavo tranzistorja. Znanstveniki s Friedrich-Alexandrove Univerze Erlangen-Nürnberg so iznašli postopek, ki omogoča ta problem obiti.

Uporabili so monokristal silicijevega karbida, ki je ustrezno dopiran tudi dobro poznan polprevodnik. Ugotovili so, da je silicijeve atome s površine mogoče selektivno odpariti, tako da na površini ostane en atom debela plast samih ogljikovih atomov - grafen. Samo po sebi to ni dovolj, a je mogoče atome jedkati v ustrezni atmosferi (navadni ali reduktivni) in tako pripraviti različne pasove grafena, ki se vedejo kot običajni priključki tranzistorja (torej gate, drain, source). Rezultat je delujoč tranzistor.

Trenutna izvedba je demonstracija koncepta, tako da ima sicer popolnoma delujoči tranzistor gigantske mere. Meri približno 100.000 nm, kar je neprimerljivo s trenutnimi silicijevimi tranzistorji. Zato je tudi nemogoče oceniti, koliko hitrejši bi bil ob primerljivi velikosti. Sedaj je treba te tranzistorje le še pomanjšati. O odkritju poročajo v Nature Communications.

16 komentarjev

filip007 ::

Neki nori znastveniki, Samsung je zadevo rešil že prej.
http://blog.gsmarena.com/samsung-develo...
Vivaldi in Ubuntu.

SleepyFE ::

Yes!!! Pa bomo le lahko čipe iz grafena delal.

alexa-lol ::

A ne podira IBM že nekaj let zapored rekorde v tem pod kako frekvenco jim laufa tranzistor?

leto 2001: http://slo-tech.com/novice/t136856
leto 2011: http://www.engadget.com/2011/04/08/ibm-...

Ali te raziskovalci odkrivajo toplot vodo?

TheRiddle ::

Super, me sploh ne zanima kdo kdaj in kje, samo da bo kmalu uporabno :)
zakaj bi poenostavil, če lahko zakompliciram :D

FireSnake ::

Mogoče se motim.
Enkrat je bilo rečeno, da silicijevi tranzistorji ne morejo čez 30GHz:
http://slo-tech.com/novice/t400077
In to je današnja tehnologija.

Kaki so takti, vemo.

Maksimalna frekvenca procesorja je, torej, veliko nižja od maksimalne frekvence procesorja.

Zakaj je temu tako mi, upam, ni treba razlagat.

Zdaj pa na grafen:
Teoretična meja je grafenskega transistorja je torej 100GHz ... zakaj potem v novici piše:

čipe
s frekvencami prek 100 GHz



???!!!???
Hipatij je moški, ne nasedajte provokacijam!
Uživa, ko igra feministko in vas trola.
Dokaze o razgaljenju imate v temi s pritožbami (Matthai se je žrtoval za vas).

Meizu ::

Še vedno komaj čakam kvantna računala. To bo šele performance kick :)

Firesnake, govora je tule o teoretičnih hitrostih. Tudi silicijski procesor bi lahko teoretično navil do 30ghz vendar so v praksi problem večinoma arhitekturna zgradba čipa in navsezadnje in predvsem, odvajanje toplote.

Edit: Glede na trenutna razmerja je IMO tako: Silicijski čip bi lahko teoretično dosegel 30Ghz, povprečen procesor jih ima nenavit 3Ghz. Kar je 10% teoretične frekvenčne zmogljivosti. Če se zanašamo na golo statistiko potem bi bilo ob izidu prvega grafenskega procesorja smotrno pričakovati frekvence tam okoli 10Ghz. Kar bi bil lep performančni boost, predvsem pa bi bila nenavita frekvenca takega procesorja višja od bilokaterega rekorda v navitju silicijskega CPUja.

Na kakšne ravni bi se pa dalo navijat grafenski čip, pa lahko le sanjamo. Lahko da bi bil tak čip slab navijalec, če pa bo imel iste navijalske lastnosti kot silicijev čip, potem bi lahko iz takih čipov iztisnili kar precej soka.

Zgodovina sprememb…

  • spremenil: Meizu ()

Pyr0Beast ::

Kaj je pogoj da se postavi teoretično mejo za silicij na 30GHz in grafena na 100GHz ?
Some nanoparticles are more equal than others

Good work: Any notion of sanity and critical thought is off-topic in this place

Meizu ::

IMO najmanjši možni čas preklopa tranzistorja iz 0 v 1 in obratno?

Pyr0Beast ::

In kaj definira ta čas ?

Velikost samih atomov ? Povezave med samimi atomi ?

To se mi zdi precej vse na blef
Some nanoparticles are more equal than others

Good work: Any notion of sanity and critical thought is off-topic in this place

Meizu ::

Releji, lampe, tranzistorji imajo vsak svoje specifikacije.

Ta čas pa definira predvsem delay, ki ga arhitektura tranzistorja (oz. nasploh vseh switchev) porabi, da vzpostavi tok skozi samega sebe.

Pyr0Beast ::

wohoho, potem so resonatorji najhitrejši, ali pa optični heci v THz rangu
Some nanoparticles are more equal than others

Good work: Any notion of sanity and critical thought is off-topic in this place

Meizu ::

Mislim, o sami zgradbi tranzistorja vem bolj malo, ker je to področje štromarije. Naj kak štromar razloži kot se zagre, da ne bom kakšne krive vere tu učil :))

Edit: Kljub temu resonatorji še zdaleč niso primerni za izdelavo čipov lol :)

Zgodovina sprememb…

  • spremenil: Meizu ()

JC Denton ::

Zakaj pa tranzistorji iz nanocevk niso toliko aktualni. Saj je identičen material kot grafen, drugačna je le oblika zgradbe. Eno je cevka, drugo pa tanka plast (ploščica). In IBM je že testiral tranzistor in CNT velikosti 9 nm.

Pyr0Beast ::

Nič kar ni primerno za absolutno masovno proizvodnjo ni aktualno
Some nanoparticles are more equal than others

Good work: Any notion of sanity and critical thought is off-topic in this place

FireSnake ::

Meizu je izjavil:

Mislim, o sami zgradbi tranzistorja vem bolj malo, ker je to področje štromarije. Naj kak štromar razloži kot se zagre, da ne bom kakšne krive vere tu učil :))

Edit: Kljub temu resonatorji še zdaleč niso primerni za izdelavo čipov lol :)


Ne vem, če ti bom odgovoril na vprašanje ... poskusim pa lahko :)

Predstavljaj si pipo za vodo. imamo izvor "iz stene" in ponor (odtok). Potem pa kontrolo nad pretokom. Gre za to, da z ročico uravnavamo, ali voda teče, ali ne.

Enako je pri transistorju. Problem nastane, ker čas preklopa iz nič (ne prevaja) na ena (prevaja, v idealnem primeru brez upornosti, a vemo, da temu ni čisto tako) ni 0 (kot bi želeli) ampak traja neki čas. Tu pa se pojavi gretje - bolje rečeno, med tem časom se transistor greje, ker deluje kot upor. Ko je transistor popolnima zaprt se ne greje, ker skozi njega te teče tok. Prav tako se ne greje, ko je odprt (oz. se minimalno greje), ker je njegova prevodnost zelo velika (upornost zelo mala).
Najbolj se greje sredi preklopa, ker se moč izračuna tako, da pomnožimo napetost in tok - celotna moč pa se pretvori v toploto (gretje transistorja). Ko je transistor popolnoma odprt je upornost zelo mala, zato je padec napetosti na njem zelo mali in posledično poraba zelo mala. Ko je zaprt pa je tok 0 in je zopet poraba moči zelo mala.

Ko preklopimo enkrat se malo zagreje .... ko pa začnemo višat frekvenco, je pa teh period "gretja" zelo veliko, oziroma vedno več.

Upam, da je vsaj malo razumljivo, štromarija je samo moja srednješolska profesija :D
Hipatij je moški, ne nasedajte provokacijam!
Uživa, ko igra feministko in vas trola.
Dokaze o razgaljenju imate v temi s pritožbami (Matthai se je žrtoval za vas).

DarkJedi8x ::

:):):)
"Any sufficiently advanced technology is indistinguishable from magic."
http://500px.com/Tardigrade8


Vredno ogleda ...

TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
»

Grafen navsezadnje nadomestek silicija?

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
2510643 (4587) friendbreez
»

Odkrit silicijev analog grafena - silicen

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
176565 (4698) noraguta
»

IBM sintetiziral prvo grafensko vezje

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
63851 (2997) SavoKovac
»

Grafenski tranzistorji obljubljajo 100 GHz

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
449392 (7595) Thomas

Več podobnih tem