Дослідники компанії IBM створили складну функціонуючу схему з елементами з графена
Дослідники з компанії IBM оголосили про створення досить складної функціонуючої електронної схеми, переважна більшість елементів якої було виготовлено з графена. За їх словами, ця схема володіє деякими електричними показниками і характеристиками які в 10 тисяч разів перевершують аналогічні величини інших аналогічних графенових і кремнієвих схем. Створена схема працює досить стабільно і надійно, і з її допомогою дослідникам вже вдалося передати в ефір і прийняти кілька коротких текстових повідомлень.
Нагадаємо нашим читачам, що графен - це плоский матеріал, що складається з атомів вуглецю, який володіє високою механічною міцністю і рядом чудових електричних характеристик. Графен позиціонується як одна з можливих альтернатив кремнію, матеріалу, який в даний час домінує в галузі виробництва електроніки. Одним з можливих застосувань графену є графенові транзистори, елементи, що управляють потоками електричного струму, що циркулюють по ланцюгах електронної схеми, і чим більше транзисторів містить електронна схема, тим більш складні функції вона може виконувати. Графенові транзистори можуть мати значно менші габарити, ніж кремнієві транзистори, що дозволить упакувати більшу кількість транзисторів на поверхню чіпа, крім цього, графен дозволяє електронам рухатися зі швидкістю, що в 200 разів перевищує їх швидкість руху в кремнії.
Дослідники IBM використовували графен в електронній схемі приймально-передавального пристрою, пристрою, який дозволяє перетворити електричні сигнали в радіосигнали і навпаки. Для перевірки працездатності приймально-передавач був підключений до мікропроцесорному пристрою, яка здійснила прийом і передачу коротких повідомлень, який пройшли без помилок.
Нагадаємо нашим читачам, що перша графенову інтегральна схема була створена дослідниками IBM в 2011 році. Це стало доказом того, що графен може використовуватися в електроніці, але, одночасно з цим дослідники з'ясували, що деякі етапи сучасних технологічних процесів згубно впливають на графенові елементи. Це є досить великою проблемою, яка представляє собою перешкоду для сходження графену на електронний "п'єдестал". Але, з моменту створення першої графенової схеми дослідники компанії IBM працювали над модернізацією технологічних процесів, які повинні дозволити безперешкодне використання графена в електроніці.
Графенову схема, яка була створена нещодавно, проводилася за допомогою спеціального технологічного процесу. Графенові елементи встановлювалися на чіпі лише після того, як на ньому були сформовані всі інші структури. Це дозволило уникнути впливу на графен несприятливих умов деяких етапів технологічного процесу, які могли деформувати і пошкодити тонку вуглецеву плівку. Нова схема містить у своєму складі крім усього іншого три графенових транзистора GFET, в той час як схема 2011 року містила всього один такий транзистор.
Слід зауважити, що ще одним нерозв'язним в даний час перешкодою до широкого використання графенових електронних компонентів, є висока вартість виробництва цього матеріалу. Дослідники IBM отримували графен традиційним способом, в надрах високотемпературної печі методом осадження з газу. Але лише тоді, коли буде розроблена технологія виробництва графена в промислових масштабах, не вимагає величезних витрат енергії та інших ресурсів, можна буде думати про початок масового застосування цього матеріалу.