Исследователи из Технологического института Джорджии успешно разработали первый в мире функционирующий полупроводник на основе графена. Этот прорыв способен произвести революцию в области электроники, обеспечив ускорение традиционных компьютеров и проложив путь к будущим приложениям для квантовых вычислений.
Исследование, опубликованное в журнале Nature, посвящено использованию возможностей эпитаксиального графена, представляющего собой кристаллическую структуру углерода, соединенного с карбидом кремния (SiC). Этот новый полупроводниковый материал, получивший название полупроводниковый эпитаксиальный графен (SEC) или сокращенно эпиграфен, обладает повышенной подвижностью электронов по сравнению с традиционным кремнием, позволяя электронам проходить с гораздо меньшим сопротивлением. В результате транзисторы, изготовленные на основе SEC, могут работать на терагерцовых частотах, обеспечивая скорость в десять раз выше, чем у транзисторов на основе кремния, которые сейчас используются в компьютерных чипах.
Видео дня
Найден способ уменьшить вред грязного воздуха для сердца
Разработка SEC объясняется модифицированной версией простой техники, известной уже более 50 лет. При нагревании карбида кремния до температуры свыше 1 000 градусов Цельсия кремний испаряется, оставляя после себя богатую углеродом поверхность, которая плавно переходит в графен. Этот недорогой и масштабируемый производственный процесс открывает путь к массовому производству полупроводников на основе SEC.
Хотя SEC открывает огромные перспективы для революции в электронике, необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить, сможет ли он превзойти возможности сверхпроводников — нынешней технологии, используемой в передовых квантовых компьютерах. Чтобы повысить совместимость SEC с традиционными полупроводниковыми процессами, исследовательская группа разрабатывает такие методы, как покрытие SEC нитридом бора. Этот защитный слой предохранит SEC от воздействия факторов окружающей среды и позволит легко интегрировать его в существующие производственные процессы.
По сравнению с коммерчески доступными графеновыми полевыми транзисторами (GFET), SEC обладает важнейшим преимуществом: он позволяет полностью выключать транзистор, что является критически важным требованием для цифровой электроники.
Ранее «Рамблер» писал о том, что ученые создали работающий наноразмерный электромотор из ДНК.
