گرافن بسیار رسانا است و بنابراین برای کاربردهای الکترونیکی ایده‌آل است. با این حال، رسانایی بسیار بالایش نیز می‌تواند مشکل‌ساز باشد، زیرا افزاره‌های ساخته شده از این ماده حتی هنگام وضعیت خاموش، نیز رسانش خود را حفظ می‌کنند. اکنون محققان در دانشگاه منچستر با ساخت نوع جدیدی از ترانزیستور گرافنی که حاوی لایه‌هایی از نیترید بور یا دی‌سولفید مولیبدن قرار گرفته بین صفحه‌های گرافنی است، یک قدم به سمت غلبه بر این مشکل حرکت کرده‌اند. این لایه‌ها بعنوان مانع‌های عمودی تونل‌زنی عمل می‌کنند و نشت جریان حتی در دمای اتاق را حداقل می‌کنند.
روش جدیدی برای حل مشکل ترانزیستورهای گرافنی
|
گرافن بسیار رسانا است و بنابراین برای کاربردهای الکترونیکی ایده‌آل است. با این حال، رسانایی بسیار بالایش نیز می‌تواند مشکل‌ساز باشد، زیرا افزاره‌های ساخته شده از این ماده حتی هنگام وضعیت خاموش، نیز رسانش خود را حفظ می‌کنند. اکنون محققان در دانشگاه منچستر با ساخت نوع جدیدی از ترانزیستور گرافنی که حاوی لایه‌هایی از نیترید بور یا دی‌سولفید مولیبدن قرار گرفته بین صفحه‌های گرافنی است، یک قدم به سمت غلبه بر این مشکل حرکت کرده‌اند. این لایه‌ها بعنوان مانع‌های عمودی تونل‌زنی عمل می‌کنند و نشت جریان حتی در دمای اتاق را حداقل می‌کنند. |
|
|
لایه‌های مختلفی که می‌توان به روشنی آنها را دید. |
|
در زمینه الکترونیک گرافنی، مشکل بزرگی وجود دارد. مدارهای مجتمع، هنگامی که در وضعیت خاموش هستند، نبایست الکتریسیته مصرف کنند؛ اما افزاره‌های ساخته شده از گرافن حتی در بهترین وضعیت خاموش نیز رسانش را ادامه می‌دهند. این ویژگی نه تنها باعث اتلاف توان می‌شود، بلکه بدین معنی نیز است که این افزاره‌ها را نمی‌توان روی تراشه‌های رایانه‌ای فشرده کرد، زیرا جریان الکتریکی عبورکننده از سرتاسر گرافن این تراشه‌ها را تقریبا فورا ذوب می‌کند. دلیل اینکه این ماده اینگونه رفتار می‌کند، این است که گرافن برخلاف سیلیکون اکنون گروهی به رهبری لی‌اُنید پونومارنکو نوع جدیدی از افزاره‌های گرافنی (یک این ترانزیستور از دو صفحه گرافنی که بین آنها عایق‌ها نازک اتمی از قبیل نیترید اگرچه هر عایق را می‌توان بعنوان یک مانع تونل‌زن در نظر گرفت، اما موقعی که این این محققان جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Science منتشر کرده‌اند. |
