(Phys.org) —Een team van onderzoekers van de Universiteit van Californië heeft een manier bedacht om grafeen in een transistor te gebruiken zonder in te boeten aan snelheid. In een paper die ze hebben geüpload naar de preprint-server arXiv , het team beschrijft hoe ze gebruik maakten van een eigenschap van grafeen die bekend staat als negatieve differentiële weerstand om transistorachtige eigenschappen uit grafeen te coaxeren zonder dat het zich als een halfgeleider gedraagt.

Zoals bijna iedereen weet, het gebruik van silicium als basis voor het bouwen van transistors bereikt zijn logische conclusie - de basisfysica dicteert dat transistors die erop zijn gebaseerd alleen zo klein kunnen worden gemaakt. Dus, Er wordt al enkele jaren gewerkt aan het vinden van vervangend materiaal. Een van de belangrijkste kandidaten, natuurlijk, is grafeen - het heeft een verscheidenheid aan eigenschappen die het ideaal zouden maken, de beste daarvan is de ongelooflijke snelheid waarmee elektronen er doorheen kunnen bewegen. Helaas, grafeen is geen halfgeleidend materiaal - het heeft geen slechte opening. Dat maakt het nutteloos als materiaal voor gebruik in een transistor, die door zijn aard een component moet hebben die aan en uit gaat. Grafeen blijft de hele tijd aan.

Onderzoekers hebben veel tijd geld en moeite om grafeen te dwingen zich als een halfgeleider te gedragen, maar de meeste pogingen zijn ofwel volledig mislukt, of resulteerde in een vertraging van de beweging van elektronen - waardoor het hele punt van het gebruik van graheen in de eerste nu teniet werd gedaan. Nutsvoorzieningen, echter, het lijkt erop dat het team van UC een manier heeft gevonden om grafeen in een transistor te gebruiken, zonder een band gap te forceren.

De onderzoekers maakten gebruik van een eigenschap van grafeen die bekend staat als negatieve differentiële weerstand - dit gebeurt wanneer een lading onder bepaalde omstandigheden op een materiaal wordt toegepast en het algehele spanningsniveau van het circuit wordt verlaagd. Dus, in plaats van de manier waarop grafeen zich gedraagt ​​te veranderen, het team vond een manier om een ​​van zijn andere eigenschappen te gebruiken. Ze gebruikten de spanningsval als een logische poort, wat natuurlijk een van de basiscomponenten van een transistor is.

Het team heeft nog geen echte transistor gebouwd, maar spreek het optimisme uit dat het kan worden gedaan. Als ze slagen, het zou de creatie van transistors kunnen betekenen die werken in het 400GHz-bereik - ordes van grootte sneller dan de huidige op silicium gebaseerde technologie, hoewel ze pas over tien jaar in consumentenproducten zouden verschijnen vanwege de noodzaak om de productieprocessen volledig te veranderen.

© 2013 Phys.org