Razvili grafenski tranzistor

Matej Huš

19. jul 2012 ob 22:50:51

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.