گرافن برای ساخت افزاره‌های الکترونیکی از قبیل کامپیوتر‌ها، تلفن‌ها و رادیو‌های سریع‌تر و کوچک‌تر، توان بالقوه‌ی زیادی دارد. اما خواص بی‌نظیرش همچنین منجر به مشکلاتی در مجتمع کردن این ماده در چنین افزاره‌هایی شده است. اکنون محققان در دانشگاه کالیفرنیا با ساخت سریع‌ترین ترانزیستور گرافنی در جهان بر این مشکلات غلبه کرده‌اند.
ساخت سریع‌ترین ترانزیستور گرافنی در جهان
گرافن برای ساخت افزاره‌های الکترونیکی از
قبیل کامپیوتر‌ها، تلفن‌ها و رادیو‌های سریع‌تر و کوچک‌تر، توان بالقوه‌ی
زیادی دارد. اما خواص بی‌نظیرش همچنین منجر به مشکلاتی در مجتمع کردن این
ماده در چنین افزاره‌هایی شده است. اکنون محققان در دانشگاه کالیفرنیا با
ساخت سریع‌ترین ترانزیستور گرافنی در جهان بر این مشکلات غلبه کرده‌اند.
گرافن با داشتن بالاترین تحرک حامل بار در
بین همه مواد، کاندیدای خوبی برای افزاره‌های الکترونیکی فرکانس رادیویی
سرعت بالا است. اما روش‌های مرسوم برای ساخت این ماده اغلب منجر به بدتر
شدن کیفیت افزاره می‌شوند. بنابراین محققان دانشگاه کالیفرنیا برای ساخت
ترانزیستورهای گرافنی با استفاده از یک نانوسیم بعنوان گیت خودهم‌راستا
شونده از یک فرآیند جدید استفاده کرده‌اند.
گیت‌های خودهم‌راستا شونده یک عنصر کلیدی در ترانزیستورهای مدرن می‌باشند.
گیت‌ها برای سویچ کردن ترانزیستور بین حالت‌های مختلف استفاده می شوند و
گیت‌های خودهم‌راستا شونده به منظور حل مشکلات مربوط به غیرهم‌راستایی
بوجود آمده بدلیل کوچک‌سازی مقیاس افزاره‌های الکترونیکی، مطرح شده‌اند.
زیانگفنگ دوآن، رهبر این گروه تحقیقاتی، گفت: این راهبرد جدید بر دو
محدودیتی که قبلاً در ترانزیستورهای گرافنی با آنها روبرو بودیم، غلبه می
کند. اولاً در این فرآیند جدید ساخت، هیچ‌گونه نقص مهمی در گرافن ایجاد نمی‌شود،
بنابراین تحرک بالای حامل بار در آن حفظ می‌شود. ثانیاً با استفاده از این
روش خودهم‌راستا شونده با یک نانوسیم بعنوان گیت، ما قادر شدیم که بر
مشکلات هم‌راستایی که قبلاً با آنها مواجه بودیم، غلبه کنیم و افزاره‌هایی
با کانال خیلی کوتاه و عملکردی بی‌نظیر بسازیم.
این پیشرفت‌ها به این پژوهشگران اجازه داد که سریع‌ترین ترانزیستور گرافنی
در جهان را بسازند. فرکانس قطع جریان این ترانزیستور بالای ۳۰۰ گیگاهرتز
است که با بهترین ترانزیستورهای ساخته شده از موادی از قبیل آرسنید گالیوم
یا فسفید ایندیوم که تحرک الکترونی بالایی دارند، قابل مقایسه می‌باشد.
لی لایو، یکی از این دانشمندان گفت: ما بدلیل نتایج بدست آمده از روش‌مان،
بسیار هیجان‌زده می‌باشیم و در تلاش هستیم که این روش را تجاری کنیم و سرعت
این ترانزیستور را افزایش دهیم.
الکترونیک فرکانس رادیویی سرعت بالا، همچنین ممکن است کاربردهای گسترده‌ای
در فناوری‌های تصویربرداری، ارتباطات میکروموجی و رادار پیدا کند.
این محققان نتایج خود را مجله‌ی Nature منتشر کرده‌اند.
