Grupa naukowców z Uniwersytetu Kalifornii, Los Angeles wykorzystała grafen w połączeniu z nanodrutem z krzemku kobaltu w izolującej powłoce tlenku glinu w celu stworzenia mikroskipijnego tranzystora o długości kanału wynoszącej 140 nanometrów. Długość kanału to odległość między źródłem a drenem, i zależy ona w tym urządzeniu od grubości nanodrutu. 140 nm to dość dużo, ale zespół Xiangfenga Duana z Kalifornijskiego Instytutu Nanosystemów z UCLA ma nadzieję na zmniejszenie wielkości nanodrutu (a zatem długości kanału) do 50 nm, dzięki czemu tranzystor grafenowy mógłby dość do częstotliwości taktowania rzędu 1 teraherca.
Jednak już i tak aktualne osiągnięcie jest dość imponujące. Taktowanie z częstotliwością 300 GHz to około dwa razy więcej niż w przypadku podobnych krzemowych tranzystorów MOSFET, i porównywalnie do najlepszych tranzystorów z arsenku galu lub fosforku indu, które są dużo droższe. Cytując Duana:
Ta nowa strategia przezwyciężą dwa ograniczenia, które napotykaliśmy wcześniej w przypadku tranzystorów z grafenu. Po pierwsze, nie wytwarzamy żadnych istotnych defektów w grafenie podczas produkcji, dzięki czemu utrzymana jest wysoka ruchliwość nośników [ładunku elektrycznego]. Po drugie, przez wykorzystanie metody samocentrowanej bramki z nanodrutu naszej grupie udalo się pokonać problemy z centrowaniem bramek, na które napotykano się wczesniej, i stworzyć urządzenia o bardzo krótkim kanale i niespotykanej wcześniej wydajności.
Oczywiście, na razie jest to tylko demonstracja laboratoryjna. Do przemysłowej produkcji urządzeń z grafenu droga jeszcze bardzo daleka. Duane twierdzi, że w przyszłości proces ten może stać się bardzo łatwy, a dzięki "pewnym modyfikacjom" może stać się on również skalowalny do skali przemysłowej - ale który naukowiec nie twierdzi tak o swoim dziele? Grafen ewidentnie ma przyszłość, ale w tej dekadzie raczej nie ma się co spodziewać urządzeń komercyjnych w których krzem zostanie zastąpiony węglem.
[ CNSI UCLA , via IEEE Spectrum ]
Leszek Karlik
