Процессоры на графене

Перспективы применения графена в электронике стали реальнее благодаря открытию, показавшему, как превратить его в транзистор. Развитие этого направления может дать нам наконец материал, способный заменить кремний в компьютерах.

Процессоры на графене?

Лист углерода толщиной в один атом способен переносить электроны с невероятно большой скоростью. Проблема в том, что материалы транзисторов (а это важнейшие компоненты электронных схем, позволяющие управлять током в цепи посредством входного сигнала) должны действовать как электронные клапаны — небольшое изменение управляющего напряжения приводит к существенному изменению выходного напряжения и тока. В полупроводниковых приборах это обеспечивается наличием так называемой запрещенной зоны (области значений энергии, которыми не может обладать электрон).

Ширина запрещенной зоны определяется минимальной энергией, требуемой для превращения электрона из валентного в проводящий электрический ток. Кремний прекрасно подходит для этой роли, а вот у графена такой запрещенной зоны нет. Американские и французские исследователи придумали выращивать слои графена на крошечных канавках глубиной 18 нм (1 нм — это миллиардная часть метра) в карбиде кремния. Кристаллизация листа графена внутри канавки происходит в виде складки, за счет этого он приобретает запрещенную зону и работает как полупроводник.

«Я не думаю, что графен вскоре полностью заменит кремний, — отмечает профессор Эд Конрад (Ed Conrad) из Технологического института Джорджии в Атланте (США). — Но такой транзистор срабатывает быстрее и работает экономичнее».