(Phys.org) -- Onderzoekers in Duitsland lijken een manier te hebben gevonden om een ​​monolithische (geïntegreerde) grafeentransistor te maken, met behulp van een lithografisch proces toegepast op siliciumcarbide, een doorbraak die zou kunnen leiden tot computers op basis van grafeenchips, in plaats van degenen die silicium gebruiken. Dit is belangrijk omdat onderzoekers het licht aan het einde van de tunnel beginnen te zien in de mate waarin silicium kan worden gebruikt om steeds kleinere chips te maken. Het gebruik van grafeen zou niet noodzakelijkerwijs kleinere chips mogelijk maken, maar omdat het elektriciteit sneller geleidt, het zou snellere chips mogelijk maken zonder te hoeven inkrimpen. De Duitse onderzoekers die met een andere groep uit Zweden werken, beschrijven het nieuwe proces in hun paper gepubliceerd in het tijdschrift Natuurcommunicatie .

Inmiddels heeft iedereen gehoord dat grafeen naar verwachting de wereld de komende jaren stormenderhand zal veroveren, omdat er manieren worden gevonden om gebruik te maken van zijn verbazingwekkende eigenschappen (het is slechts één koolstofatoom dik en is de snelste geleider die ooit is gevonden). Het probleem is natuurlijk om met zo'n dun materiaal te werken; het is moeilijk om verbinding te maken met andere metalen zoals elektroden en breekt gemakkelijk. Een ander probleem is dat het geen natuurlijke halfgeleider is, dat is een materiaal dat geleidend is in de ene toestand en niet geleidend in een andere. Met halfgeleiders kunnen computers "1s" en "0s" opslaan. Dus, grafeen gebruiken in een computer, er moet een manier worden gevonden om het zich als een halfgeleider te laten gedragen, zodat transistors kunnen worden gevormd. Die weg lijkt nu gevonden te zijn.

Het nieuwe onderzoek is gebaseerd op eerder onderzoek waaruit bleek dat als het kristal, siliciumcarbide is precies goed gebakken, de siliciumatomen op het oppervlak worden eruit geduwd, waardoor er slechts een enkele laag koolstof overblijft, d.w.z. grafeen. Het resultaat is een materiaal dat suggereert dat een transistor mogelijk is omdat de grafeenlaag nog op meer lagen siliciumcarbide (wat een halfgeleider is) eronder blijft zitten. Om een ​​transistor te maken, het team gebruikte een hoogenergetische bundel geladen atomen om kanalen in het materiaal te etsen om de onderdelen te creëren die nodig zijn om een ​​transistor te laten werken; namelijk, poorten, afvoeren en bronnen. Ze ontdekten ook dat het gebruik van zuurstofgas tijdens het etsen van het middelste kanaal het van een contact in een poort veranderde. Het eindresultaat is een volledig functionerende transistor.

Omdat de onderzoekers de transistorgrootte hebben opgeschaald om gemakkelijker onderzoek mogelijk te maken, het is nog niet bekend hoeveel sneller de nieuwe transistor eigenlijk is, of hoe snel die kunnen zijn als ze eenmaal zijn verkleind. Wat nu wel bekend is, is dat het kan, en dat is de doorbraak waarop computeringenieurs hebben gewacht.

© 2012 Fys.org