10 settembre 2010

Record del mondo con transistor di grafene ad alta velocità


Grafene, un materiale prodigioso che sembra destinato a sostituire il silicio nei computer, viene ottenuto quando la grafite - comunemente usata per produrre le mine delle matite - è ridotta a uno spessore di un solo atomo. E' una forma di carbonio, molto simile a nanotubi di carbonio e altri fullereni con una grande differenza: mentre i fullereni sono strutture 3D di atomi di carbonio, il grafene è un foglio piatto cioè un reticolo 2D di carbonio con legami forti come il diamante.

Ma le proprietà uniche del grafene hanno portato anche a difficoltà nell'integrare questo materiale in dispositivi elettronici. Dopo vari risultati nella ricerca che hanno reso il grafene un candidato sempre più promettente per dispositivi electtronici di radio frequenza ad alta velocità, arriva una notizia di un record del mondo che ha come protagonista proprio questo materiale.

Ricercatori del UCLA, guidati dal professore di chimica e biochimica Xiangfeng Duan, hanno fabbricato il più veloce transistor di grafene ad oggi, utilizzando un nuovo processo di fabbricazione con un nanowire come la porta di auto-allineamento.

Le porte auto-allineate sono un elemento chiave nei transistor moderni, che sono dispositivi semiconduttori utilizzati per amplificare e commutare i segnali elettronici. Le porte sono utilizzate per commutare il transistor tra i vari stati, e furono sviluppate per risolvere i problemi di disallineamento incontrati a causa della contrazione delle dimensioni nell'elettronica.

"Questo nuovo approccio supera due limitazioni, che in precedenza si erano trovate nei transistor di grafene" ha detto Duan. "In primo luogo, non producono alcun difetto significativo nel grafene durante la fabbricazione, perchè è mantenuta l'alta mobilità. In secondo luogo, utilizzando un approccio di allineamento con un nanowire come la porta, il gruppo ha saputo superare le difficoltà di allineamento incontrate finora e fabbricare dispositivi di canale molto piccoli con performance senza precedenti".

Questi progressi hanno permesso al team di dimostrare la più alta velocità di transistor di grafene ad oggi, con una frequenza fino a 300 GHz - paragonabile ai migliori transistor fabbricati con materiali di elettroni ad alta mobilità come arseniuro di gallio o fosfuro di indio. Fonte: UCLA Newsroom

Immagine in alto da Wikipedia

1 commento:

Jacopo Tagliabue ha detto...

Bella segnalazione David! Dal punto di vista esclusivamente computazionale, il grafene sta di fatto attraendo sempre più attenzioni nel mondo dell'informatica. Già l'anno scorso un team cileno - Leon, Barticevic e Pacheco - ha pubblicato su Applied Physics Letter un modello funzionante di automa cellulare implementato su un foglio di questo materiale. Non è impossibile pensare ad importanti applicazioni della "fisica digitale" a base esagonale a questo straordinario materiale, che ha, tra le altre cose, costi energetici bassissimi in fase di trasmissione dell'informazione. Un AC reversibile - quindi a costo termodinamico zero - con gate logici universali esagonali è già qui, ed è italiano :) -> http://www.mmdr.it/prova.asp