پژوهشگران در آمریکا توانسته‌اند روشی برای ساخت ترانزیستورهای گرافنی پرسرعت ارائه کنند که قابلیت افزایش مقیاس و تولید انبوه این ترانزیستورها را دارد.
امکان تولید انبوه ترانزیستورهای گرافنی
پژوهشگران در آمریکا توانسته‌اند روشی برای ساخت ترانزیستورهای گرافنی
پرسرعت ارائه کنند که قابلیت افزایش مقیاس و تولید انبوه این ترانزیستورها
را دارد.
گرافن برای ساخت افزاره‌های الکترونیکی سریع‌تر و کوچک‌تر توان بالقوه‌ای
دارد. اما برخلاف خواص بی‌نظیرش، هنوز برای تولید انبوه افزاره‌های گرافنی،
مشکل‌هایی وجود دارد.
این گروه پژوهشی از دانشگاه کالیفرنیا، در کار قبلی خود نشان دادند که
توانسته‌اند بر بعضی از مشکل‌های مربوط به افزاره‌های گرافنی غلبه کنند و
ترانزیستورهای گرافنی با سرعت بی‌نظیر بسازند. این ترانزیستورها از یک
نانوسیم بعنوان گیت خودهم‌راستا کننده استفاده می‌کردند. اما قابلیت افزایش
مقیاس این روش هنوز بعنوان یک مشکل باقی مانده بود.
اکنون این پژوهشگران برای تولید انبوه این ترانزیستورهای گرافنی راهبرد جدیدی ارائه
کرده‌اند. آنها برای قرار دادن دقیق آرایه‌های گیت نانوسیمی روی گرافن، جهت ساخت
منطقی آرایه‌های ترانزیستوری پرسرعت، یک راهبرد آرایش دی‌الکتروفورز استفاده
کرده‌اند.
این گروه قادر شد این کار را روی یک بستر شیشه‌ای انجام دهد که تاخیر پارازیتی را
حداقل می‌کند و ساخت ترانزیستورهای گرافنی با فرکانس‌های قطع غیرذاتی بیش از ۵۰
گیگاهرتز را ممکن می‌سازد. ترانزیستورهای گرافنی پرسرعت معمولا روی بسترهای
سیلیکونی یا کاربید سیلیکون نیمه‌عایق ساخته می‌شوند که تمایل به مسدود کردن جریان
بار الکتریکی دارند و این منجر به فرکانس‌های قطع غیرذاتی حدود ۱۰ گیگاهرتز یا کمتر
می‌شود.
این پژوهشگران همچنین قادر شدند این ترانزیستورهای گرافنی را برای ساخت مدارهای
فرکانس رادیویی استفاده کنند که در فرکانس‌های بالای ۱۰ گیگاهرتز کار می‌کنند و این
در مقایسه با مدارهای ساخته شده در کار قبلی که در فرکانس ۲۰ مگاهرتز کار می‌کردند،
یک پیشرفت بزرگی است.
این پژوهش روش منطقی برای تولید انبوه مدارهای عملکردی و ترانزیستورهای گرافنی
پرسرعتِ خودهم‌راستا کننده ارائه می‌کند و برای اولین بار یک ترانزیستور گرافنی با
فرکانس قطع عملی (غیرذاتی) بیش از ۵۰ گیگاهرتز را شرح می‌دهد.
این کار همچنین یک پیشرفت مهم به سمت ساخت مدارهای فرکانس رادیویی مبتنی بر گرافن
است. این مدارها در گستره‌ای از افزاره‌ها شامل رادیوها، رایانه‌ها و گوشی‌های تلفن
همراه می‌توانند استفاده شوند. این فناوری همچنبن ممکن است در فناوری‌های ارتباطات
بی‌سیم، تصویربرداری و رادار استفاده شود.
این پژوهشگران جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را تحت عنوان “ساخت مقیاس‌پذیر مدارها
و ترانزیستورهای گرافن خودهم‌راستا کننده روی شیشه” در مجله‌ی Nano Letters منتشر
کرده‌اند.
