Нова технологія дозволить виробляти електронні чіпи нового покоління, що складаються повністю з графена
Представники організації International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS) висувають прогнози, що вже в 2015 році мідні переходи, які з'єднують між собою шари і елементи кремнієвих чіпів, стануть проблемою, яка ще більше загальмує подальший розвиток електроніки в цілому, яке і так добряче пробуксовує в даний час. І саме в цей момент слід очікувати виникнення війни за "місце під Сонцем" між різними альтернативними технологіями, які будуть заміною не тільки мідним перехідних отворів, але і взагалі всіх видів електричних з'єднань, використовуваних в структурі електронних чіпів.
Дослідники з Каліфорнійського університету в Санта-Барбарі (University of California, Santa Barbara, UCSB) розробили свій варіант альтернативної технології, яка являє собою новий тип електронних інтегральних схем, у яких всі транзистори і електричні з'єднання між ними виконані з монолітного листа графенової плівки.
Близько 30 місяців тому, компанія IBM продемонструвала першу електронну інтегральну схему, деякі елементи якої були виготовлені з графена. На єдиній кремнієвій підкладці чіпа, створеного в лабораторії компанії IBM, перебували графенові польові транзистори, котушки індуктивності, конденсатори і резистори, які були з'єднані один з одним традиційними способами. Дослідники з UCSB пішли в цьому напрямку ще далі, їх розрахунки, підтверджені результатами комп'ютерного моделювання, вказують на те, що на сучасному технологічному рівні вже можна налагодити виробництво чіпів, вся структура яких складається виключно з графена.
"Крім атомарної товщини і абсолютно плоскій поверхні, графен володіє ще однією чудовою властивістю - у нього є електрична заборонена зона, параметри якої можна управляти в ході процесу виробництва. З допомогою звичайних методів літографії можна отримувати графенові стрічки різної ширини, які мають кардинально різними електричними властивостями. Більш тонкі олени будуть напівпровідниками, а більш широкі - провідниками, як і звичайні металеві з'єднання" - пояснює Костэв Бэнерджи (Kaustav Banerjee), професор UCSB і директор науково-дослідної лабораторії наноелектроніки в UCSB, - "Отже, використовуючи один єдиний лист графену, ми зможемо спроектувати і виготовити активні та пасивні електронні елементи, відразу об'єднані в одну електронну схему. При цьому, в цій схемі не буде електричних з'єднань, що заважають її роботі за рахунок наявності у них так званого опору контакту".
В роботі, яка була опублікована в журналі Applied Physics Letters, дослідники пишуть, що їм вдалося дотримати одну з найголовніших вимоги, яка полягає в тому, що повністю графенові інтегральні чіпи повинні перевершити по електричних, енергетичних і економічних показників існуючі зараз чіпи, що виготовляються за стандартною 22-нм CMOS-технології.