Naukowcy z Georgia Institute of Technology dokonali przełomu, który może zmienić oblicze elektroniki. Stworzyli pierwszy na świecie funkcjonalny półprzewodnik wykonany z grafenu, czyli jednej warstwy atomów węgla połączonych najsilniejszymi wiązaniami. To odkrycie może nie tylko pozwolić na tworzenie mniejszych i szybszych urządzeń elektronicznych, ale także znacząco przyczynić się do dalszego rozwoju dziedziny obliczeń kwantowych.
Ale dlaczego odkrycie naukowców jest takie istotne? Dotychczas elektronika opierała się na krzemie, w kwestii którego dotarliśmy już do krańców jego ograniczeń. W miarę jak obliczenia stają się coraz bardziej złożone, a urządzenia elektroniczne coraz mniejsze istnieje potrzeba znalezienia alternatywnego półprzewodnika o lepszych właściwościach. Walter de Heer, profesor fizyki w Georgia Institute of Technology - kierownik zespołu naukowców stojącego za odkryciem - pokazał światu grafenowy półprzewodnik, który jest kompatybilny z konwencjonalnymi metodami przetwarzania mikroelektroniki - co jest kluczowe dla jego praktycznego zastosowania.
Co istotne, odkrycie naukowców eliminuje większość z głównych problemów, które dotąd stały na drodze do elektroniki opartej na grafenie. Teraz dysponujemy wytrzymałym półprzewodnikiem grafenowym, w którym elektrony mogą się poruszać z wystarczająco niskim oporem, co pozytywnie wpływa na szybkość wszelkich obliczeń. To tak, jakbyśmy w tym zakresie poruszali się po autostradzie, a nie drodze wykonanej ze żwiru.
Jak udało się dokonać tego przełomu? De Heer i jego zespół odkryli, że hodowanie grafenu na waflach z węglika krzemu za pomocą specjalnych pieców pozwala uzyskać epitaksjalny grafen, który łączy się chemicznie z węglikiem krzemu i wykazuje właściwości półprzewodnikowe. To natomiast otworzyło drzwi do rozwoju dwuwymiarowych półprzewodników, które przewyższają swoimi właściwościami inne materiały, które miały nam pomóc w podobnych zastosowaniach.
Odkrycie to nie tylko ma znaczenie dla elektroniki samej w sobie, ale również dla obliczeń kwantowych. Półprzewodnik z grafenu pozwala na wykorzystanie kwantowo-mechanicznych właściwości falowych elektronów, co jest niezbędne w tej dziedzinie i tym samym - znacząco ułatwi produkowanie jeszcze bardziej wydajnych układów wykonujących te specyficzne obliczenia.
To długo oczekiwany krok naprzód w elektronice, który ma szanse w istotny sposób przybliżyć nas do prawdziwych półprzewodników opartych na grafenie. Teraz naukowcy muszą kontynuować prace nad wykorzystaniem nowego typu półprzewodników w praktyce - niemniej już na tym etapie można mówić o naprawdę poważnych perspektywach dla tego odkrycia. Ludzkość staje przed obliczem elektroniki nowej ery - szybszej, jeszcze bardziej energooszczędnej i co istotne: o jeszcze większych możliwościach niż to, czym dysponowaliśmy dotychczas.
Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu
