Исследователи из компании IBM объявили о создании достаточно сложной функционирующей электронной схемы, подавляющее большинство элементов которой было изготовлено из графена. По их словам, эта схема обладает некоторыми электрическими показателями и характеристиками которые в 10 тысяч раз превосходят аналогичные величины других аналогичных графеновых и кремниевых схем. Созданная схема работает достаточно стабильно и надежно, и с ее помощью исследователям уже удалось передать в эфир и принять несколько коротких текстовых сообщений.
Напомним нашим читателям, что графен — это плоский материал, состоящий из атомов углерода, который обладает высокой механической прочностью и рядом превосходных электрических характеристик. Графен позиционируется как одна из возможных альтернатив кремнию, материалу, который в настоящее время доминирует в области производства электроники. Одним из возможных применений графена являются графеновые транзисторы, элементы, управляющие потоками электрического тока, циркулирующими по цепям электронной схемы, и чем больше транзисторов содержит электронная схема, тем более сложные функции она может выполнять. Графеновые транзисторы могут иметь гораздо меньшие габариты, нежели кремниевые транзисторы, что позволит упаковать большее количество транзисторов на поверхность чипа, кроме этого, графен позволяет электронам двигаться со скоростью, в 200 раз превышающей их скорость движения в кремнии.
Исследователи IBM использовали графен в электронной схеме приемно-передающего устройства, устройства, которое позволяет преобразовать электрические сигналы в радиосигналы и наоборот. Для проверки работоспособности приемо-передатчик был подключен к микропроцессорному устройству, которое осуществило прием и передачу коротких сообщений, который прошли без ошибок.
Напомним нашим читателям, что первая графеновая интегральная схема была создана исследователями IBM в 2011 году. Это стало доказательством того, что графен может использоваться в электронике, но, одновременно с этим исследователи выяснили, что некоторые этапы современных технологических процессов пагубно влияют на графеновые элементы. Это является достаточно большой проблемой, которая представляет собой препятствие для восхождения графена на электронный «пьедестал». Но, с момента создания первой графеновой схемы исследователи компании IBM работали над модернизацией технологических процессов, которые должны позволить беспрепятственное использование графена в электронике.
Графеновая схема, которая была создана недавно, производилась при помощи специального технологического процесса. Графеновые элементы устанавливались на чипе лишь после того, как на нем были сформированы все остальные структуры. Это позволило избежать влияния на графен неблагоприятных условий некоторых этапов технологического процесса, которые могли деформировать и повредить тонкую углеродную пленку. Новая схема содержит в своем составе помимо всего прочего три графеновых транзистора GFET, в то время как схема 2011 года содержала всего один такой транзистор.
Следует заметить, что еще одним неразрешимым в настоящее время препятствием к широкому использованию графеновых электронных компонентов, является высокая стоимость производства этого материала. Исследователи IBM получали графен традиционным способом, в недрах высокотемпературной печи методом осаждения из газа. Но лишь только тогда, когда будет разработана технология производства графена в промышленных масштабах, не требующая огромных затрат энергии и других ресурсов, можно будет думать о начале массового применения этого материала.
Источник:
