Dacă credeţi că un calculator care rulează la 4GHz este rapid, încercaţi unul la 100GHz cât este prezis... sau mai mult. Deşi există numeroase obstacole pentru a depăşi această barieră, noi tehnici şi descoperiri se fac în fiecare zi. Astfel de curând, cercetătorii de la IBM, au creeat şi au demonstrat funcţionarea unui tranzistor graphene la cea mai mare frecvenţă de lucru de până acum: 100GHz. Această realizare este o piatră de hotar cheie pentru electronica din carbon, în special pentru aplicaţii RF (CERA).

Recordul de înaltă frecvenţă a fost atins utilizând wafer-scale, o tehnologie de procesare compatibilă cu cea utilizată la fabricarea tranzistoarelor din siliciu. "Un avantaj-cheie al tehnologiei graphene constă în viteza foarte mare de propagare a electronilor, o caracteristică esenţială pentru realizarea unor dispozitive semiconductoare de mare viteză, de înaltă performanţă, aşa numiţii  tranzistori de generaţie viitoare", a spus dr. TC Chen, vicepreşedinte a Departamentului de Ştiinţă şi Tehnologie, din cadrul Centrului de Cercetare IBM. "Descoperirea ne demonstrează în mod clar că tehnologia graphene poate fi utilizată pentru producerea de dispozitive de înaltă performanţă şi circuite integrate".

Graphene este un singur strat de atomi de carbon aranjat într-un fagure de miere hexagonal. Aceasta formă de carbon 2D are proprietăţi unice electrice, optice, mecanice şi termice, în acele aplicaţii tehnologice unde aceste caracteristici sunt explorate intens.

Wafer-ere graphene sunt uniforme şi de înaltă calitate şi au fost sintetizate prin descompunerea termică a unei carbure de siliciu (SiC). Tranzistorul graphene utilizează arhitectura top-poartă pe metal si un izolator dintr-un polimer şi un oxid de înaltă constantă dielectrică. Lungimea porţii tranzistorului este modestă, 240 nanometri, lăsând o mulţime de spatiu pentru optimizarea în continuare a performanţelor sale.

Este de remarcat faptul că performanţa în frecvenţa a dispozitivului graphene deja depăşeşte limită de frecvenţă a tranzistorilor din siliciu, cu aceeaşi lungime a porţii (~40GHz). Performanţe similare au fost obţinute de la dispozitive bazate pe graphene obţinut din grafit natural, dovedind că înaltă performanţă poate fi obţinută de la graphene-i de origini diferite. Anterior, echipa a demonstrat că tranzistorii graphene, au o limită de frecvenţă de 26 gigahertzi folosind particule graphene extrase din grafit natural.

Programul de cercetare a fost finanţat de DARPA, printr-un efort de-a dezvolta dispozitive de comunicaţie de generaţie următoare.

Sursa: ScienceDaily