آرشیو یکشنبه ۱۷ مهر ۱۳۹۰، شماره ۲۲۸۰
علوم و فناوری
۹

گامی دیگر در تولید ترانزیستورهای گرافنی دیجیتال

پژوهشگران برای نخستین بار موفق به ساخت معکوس کننده گرافنی شدند که در دمای اتاق کار می کند و می تواند به تولید ادوات الکترونیکی سریع و ارزان منجر شود. با توجه به محدودیت های موجود در ترانزیستورهای رایج، محققان موفق شدند با استفاده از گرافن، ترانزیستورهای دیجیتال بسازند. گرافن، ماده یی است به ضخامت یک اتم از جنس کربن که رسانای الکتریکی بوده و مقاومت بسیار کمی دارد. از سال 2004 که این ماده، کشف و کاشف آن برنده جایزه نوبل شد، گرافن به عنوان جایگزینی برای سیلیکون در صنعت الکترونیک معرفی شد. اگر این موضوع تحقق یابد، می تواند ادوات بسیار سریع با مدارات ساده ساخت، بطوری که هزینه تولید آن بشدت کاهش یابد. البته محققان بعد از مدتی دریافتند که گرافن باند گپ ندارد. باند گپ برای خاموش و روشن کردن ضروری بوده و یکی از موارد بسیار مهم در ترانزیستورهای دیجیتال محسوب می شود. به همین دلیل نظرهای مساعد نسبت به گرافن تا حدی کمرنگ شد. «هونگ یانگ چن» از دانشگاه «پوردو» می گوید: زمانی که مشخص شد گرافن بطور طبیعی باند گپ ندارد، سوالات بسیاری پیش آمد که حاکی از این حقیقت بود که گرافن نمی تواند برای ساخت ترانزیستورهای دیجیتال مناسب باشد. در نیمه هایی نظیر سیلیکون، دو سطح انرژی موسوم به باند ظرفیت و باند هدایت وجود دارد که الکترون ها در آن قرار می گیرند. فاصله میان این دو باند را باند گپ می نامند. وجود این باند گپ موجب می شود تا بتوان ترانزیستورها را خاموش و روشن کرد. با این کار می توان اطلاعات را در مدارهای دیجیتال به صورت صفر و یک ذخیره کرد. «چن» و همکارانش موفق شدند نوع جدیدی از معکوس کننده گرافنی تولید کنند که به عنوان واحد سازنده ترانزیستورهای الکترونیکی نقش حیاتی دارد.