Έπειτα από δέκα χρόνια προσπάθειας, ερευνητές στις ΗΠΑ και την Κίνα κατάφεραν να δημιουργήσουν τον πρώτο λειτουργικό ημιαγωγό από γραφένιο, μια μορφή του άνθρακα που θα μπορούσε να διαδεχθεί το πυρίτιο στους υπολογιστές του μέλλοντος.
Ο ημιαγωγός γραφενίου επιτρέπει στα ηλεκτρόνια να ρέουν με πολύ μικρότερη αντίσταση, κάτι που σημαίνει ότι οι μπαταρίες των κινητών θα διαρκούσαν περισσότερο και οι υπολογιστές θα λειτουργούσαν σε υψηλότερες συχνότητες χωρίς να υπερθερμαίνονται.
Μικρά αλλά πολύτιμα – Γιατί η κατασκευή τσιπ έγινε… ο νέος ψυχρός πόλεμος
Η νέα συσκευή μπορεί μάλιστα να κατασκευαστεί με τις σημερινές μεθόδους παραγωγής τσιπ, ένα σημαντικό πλεονέκτημα για την εμπορική αξιοποίησή της, αναφέρουν οι δημιουργοί της στο περιοδικό Nature.
Το γραφένιο, του οποίου η ανακάλυψη τιμήθηκε με Νόμπελ το 2010, είναι μια μορφή του άνθρακα στην οποία όλα τα άτομα διατάσσονται στο ίδιο επίπεδο, ενωμένα σε εξάγωνα που θυμίζουν κυψέλη.
Ουσιαστικά, πρόκειται για φύλλα άνθρακα με πάχος ενός ατόμου.
«Είναι εξαιρετικά ανθεκτικό υλικό και αντέχει σε υψηλές εντάσεις ρεύματος χωρίς να θερμαίνεται και να διαλύεται» σχολιάσει σε δελτίο Τύπου ο Ουόλτερ ντε Χιρ του Τεχνολογικού Ινστιτιτούτου της Τζόρτζια, επικεφαλής της μελέτης.
Επιταξικό γραφένιο
Ήδη από την ανακάλυψή του το 2004, το γραφένιο αναγνωρίστηκε ως άριστο υλικό για την παραγωγή ολοκληρωμένων κυκλωμάτων, μέχρι σήμερα όμως όλες οι απόπειρες δημιουργίας ημιαγωγών από γραφένιο είχαν αποτύχει.
Το βασικό πρόβλημα είναι ότι από το γραφένιο απουσιάζει το λεγόμενο «ενεργειακό διάκενο» (band gap), μια βασική ιδιότητα των ημιαγωγών που τους επιτρέπει να εναλλάσσονται μεταξύ των καταστάσεων «οn» και «off» σαν διακόπτες.
Η λύση που παρουσιάζεται στη νέα μελέτη είναι το «επιταξιακό» γραφένιο, ένα μονοατομικό στρώμα γραφενίου ενώμένο σε μια επιφάνεια καρβιδίου του πυριτίου. Το σύνθετο αυτό υλικό λειτουργεί ως ημιαγωγός, επιτρέπει δηλαδή τη ροή ηλεκτρικού ρεύματος μόνο κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες.
Η διαφορά σε σχέση με το πυρίτιο «είναι σαν να οδηγείς σε χωματόδρομο αντί σε αυτοκινητόδρομο» λέει ο Ντε Χιρ. «Είναι πιο αποδοτικό, δεν ζεσταίνεται τόσο πολύ και επιτρέπει υψηλότερες ταχύτητες».
Σύμφωνα με την ανακοίνωση, πρόκειται για τον πρώτο δισδιάστατο ημιαγωγό που διαθέτει όλες τις κατάλληλες ιδιότητες ώστε να χρησιμοποιηθεί στη νανοηλεκτρονική και υπερέχει έναντι οποιουδήποτε άλλου πειραματικού δισδιάστατου ημιαγωγού.
Εφόσον αποδειχθεί εφικτή η εμπορική αξιοποίηση του νέου ημιαγωγού, το γραφένιο θα μπορούσε να διαδεχθεί το πυρίτιο για μια νέα γενιά ηλεκτρονικών, όπως το πυρίτιο αντικατέστησε στα μέσα του 20ού αιώνα τις λυχνίες κενού, λέει ο Ντε Χιρ.
Επισημαίνει επίσης ότι το γραφένιο παρουσιάζει ιδιότητες που απουσιάζουν εντελώς από το πυρίτιο και θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν σε νέες τεχνολογίες. Μεταξύ άλλων, επιτρέπει την αξιοποίηση της κβαντικής συμπεριφοράς των ηλεκτρονίων, κάτι που σημαίνει ότι είναι κατάλληλο για τους αυριανούς κβαντικούς υπολογιστές.
Πηγή: In.gr
Latest News
Το άγνωστο «κόλπο» στα iPhone με το διπλό άγγιγμα
Πρόκειται για τη ρύθμιση Back Tap ή διπλό άγγιγμα
H Google μπροστά στην αντιμονοπωλιακή νομοθεσία των ΗΠΑ - Πώς εξελίσσεται η δίκη
Από τις 12 Σεπτεμβρίου, οι αμερικανικές αρχές προσπαθούν να αποδείξουν πώς ο γίγαντας των μηχανών αναζήτησης είναι μονοπώλιο που καταχράστηκε παράνομα τη δύναμή του για να αυξήσει τα κέρδη του
Εγκαινιάζεται νέα γραμμή παραγωγής για ρωσικά smartphones
Οι συσκευές είναι ήδη διαθέσιμες για παραγγελία, αναφέρει το πρακτορειο Tass
Ακόλουθος των ΗΠΑ και στο TikTok η Ευρώπη; – Στο «τραπέζι» η απαγόρευσή του
«Γνωρίζουμε ακριβώς τον κίνδυνο του TikTok», είπε η Ούρσουλα φον ντερ Λάιεν, σχεδόν μια εβδομάδα αφότου ο Τζο Μπάιντεν υπέγραψε την αμερικανική νομοθεσία που απειλεί με πανεθνική απαγόρευση
Στόχος Ρώσων χάκερς το κόμμα του Όλαφ Σολτς - Με αντίποινα απειλεί το Βερολίνο
Πίσω από την επίθεση κρύβεται η ομάδα APT28, η οποία ελέγχεται από τη ρωσική μυστική υπηρεσία
Καμία βιασύνη για την Apple - Πλησιάζει η ώρα της ΑΙ
H εταιρεία αναμένεται να αποκαλύψει τις νέες δυνατότητες τεχνητής νοημοσύνης στο ετήσιο συνέδριο λογισμικού της τον επόμενο μήνα, όπως και να αναθεωρήσει τις σειρές προϊόντων της με τσιπ έτοιμα για AI
Σελήνη: Κινεζική αποστολή αναχώρησε για τα πρώτα δείγματα από την αθέατη πλευρά
Το ρομποτικό σκάφος Chang’e-6 που εκτοξεύτηκε την Παρασκευή θα επιχειρήσει προσσελήνωση τον Ιούλιο.
Γερμανίδα ΥΠΕΞ: Η Ρωσία θα υποστεί συνέπειες για την κυβερνοεπίθεση του 2023
Τον Ιανουάριο του 2023, το Βερολίνο δήλωσε ότι Ρώσοι ακτιβιστές χάκερ έθεσαν εκτός δικτύου αρκετούς γερμανικούς ιστότοπους σε αντίποινα για την απόφασή του να στείλει άρματα μάχης στην Ουκρανία.
Βuyback μετοχών ρεκόρ ύψους 110 δισ. δολ. ανακοίνωσε η Apple
Ελαφρώς καλύτερα από τα αναμενόμενα τα αποτελέσματα τριμήνου
Ρινγκ.. για δύο η Σελήνη – Ίλον Μασκ vs Τζεφ Μπέζος
Η Blue Origin και η SpaceX ιδρύθηκαν και οι δύο στις αρχές του αιώνα από μεγιστάνες της τεχνολογίας