Nowy materiał do produkcji układów scalonych o bardzo dużej skali integracji

Nowy materiał do produkcji układów scalonych o bardzo dużej skali integracji

Brytyjsko-rosyjska grupa badawcza z Uniwersytetu Manchester oraz instytutu Chernogolovka pod przewodnictwem profesora Andre Geim’a opublikowała na łamach czasopisma Science wnioski dotyczące nowego nanomateriału nazwanego Graphene. Wytworzony przez naukowców materiał może stanowić realną alternatywę dla obecnej technologii układów scalonych.

W niedalekiej przeszłości wizja komputerów składających się z pojedynczej molekuły była tylko naukową fikcją. Obecnie naukowcy zapewnili podwaliny dla rozwoju tego typu technologii. Materiał został wyodrębniony w skomplikowanym procesie z kryształu grafitu. Graphene – jest płaszczyzną składającą z sieci atomów węgla, całkowita grubość płatka materiału jest równa wysokości pojedynczego atomu. Mimo tak znikomej grubości materiał jest stabilny i charakteryzuje się dużą elastycznością i wytrzymałością.

Jeszcze bardziej zaskakujące są jego właściwości elektryczne. Materiał okazuje się być doskonałym przewodnikiem, rozproszenie energii pojedynczych elektronów na submikronowych odległościach jest znikome. Dzięki temu możliwe jest uzyskanie bardzo dużych prędkości przełączania tranzystorów, porównywalnych jedynie z prędkościami aplikacji opartych na technologii węglowych nanorurek. Wraz ze zwiększoną możliwością upakowania struktury układu, otrzymujemy nanourządzenia o gigantycznej skali integracji.

Ekspert w dziedzinie półprzewodników profesor Laurence Eaves komentuje: „Ta praca stanowi fundament (…) obecnie jako uzupełnienie technologii węglowych nanorurek, otrzymujemy opartą na węglu technologie wraz z możliwością uzyskania bardzo dużej skali integracji, a wszystko na ogromnej pojedynczej molekule graphene’u.

W chwili obecnej naukowcy pracują ze skrawkami graphen’u o szerokości jedynie kilku mikronów, które jak mówią, i tak są już bardzo duże dla badań wstępnych. Oczywiście inżynierowie komputerowi będą potrzebować płatów materiału o rozmiarach kilkunastu centymetrów zanim graphene zostanie uznany za kolejny wielki sukces nanoelektroniki. Jednakże, jak do tej pory wszystko idzie dobrze, ponieważ nie ma zasadniczych ograniczeń co do rozpiętości łańcucha węglowego nanomateriału. Jeden z naukowców Dr Novoselov przypomina, że jeszcze 10 lat temu węglowe nanorurki miały mniej niż mikron długości, obecnie jesteśmy w stanie produkować rurki o długości kilku centymetrów. Tak więc można oczekiwać, że graphene czeka taki sam postęp.