Az IBM kutatásaiban elérkezett arra pontra, hogy sikerült másodpercenként 100 milliárd végrehajtási ciklussal (100 GHz) dolgozó grafénalapú processzort létrehoznia, ami négyszer gyorsabb az eddigi kísérleti grafén-chipeknél.
Az IBM legújabb kutatásai megmutatták, hogy a grafénalapú mikrotranzisztorok is előállíthatók ostyából (wafer), ez pedig utat nyit az anyag ipari léptékű használata előtt - nyilatkozta Yu-
Az IBM az USA Védelmi Minisztériuma, pontosabban a DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) megbízásából végezte a kutatómunkát, egy nagyteljesítményű RF-tranzisztorok kifejlesztését célzó projektben. Az eredményekről elismerő hangvételű cikk jelent meg a Science február 5-i számában.
A grafén egy atomvastagságú, mézsejt struktúrájú szénréteg, amely más félvezetőknél lényegesen gyorsabban képes továbbítani az elektronokat, ezért is tekinthető a nagyfrekvenciás elektronikus komponensek ígéretes alapanyagának.
A processzor prototípusát egy két hüvelykes ostyából vágták ki, igaz, ugyanezt gond nélkül megtehetik majd nagyobb méretben is, ami jelentősen csökkenti a költségeket - mondta Lin. A grafént úgy állították elő, hogy addig forrósították a szilícium-karbon ostyát, amíg a szilícium elpárolgott.
A grafén hátránya, hogy nagyon érzékeny a környezeti hatásokra. A gyártás során egy vékony oxidréteget raknak le a grafénon, hogy szigetelést alkosson. Ez az eljárás rendszerint rontja a grafén vezetőképességét az oxidrétegben lévő hibák miatt, amelyek szétszórják a grafénréteg elektronjait. Az IBM kutatói minimalizálták a problémát azzal, hogy egy vékony polimer-réteggel választották el az oxid- és a grafénhártyát.
Ez az eljárás adta annak az alapját, hogy a kutatók megnégyszerezhessék a grafén lapkák órajelfrekvenciáját. Tavaly az IBM és a Massachusetts Institute of Technology kutatói demonstrálták a grafén-processzor képességeit egy mintegy 26 GHz-es prototípussal. Összehasonlításképpen: a szilícium alapú mikrotranzisztorokkal - azonos kapuszélesség mellett (240 nanométer) - csupán 40 GHz-et tudtak elérni.
A kutatás megmutatta, hogy "magas minőségű grafén állítható elő a szokványos wafer alapokon és a grafén tranzisztorok a félvezetőiparban bevett technológiákkal legyárthatók" - mondta Lin.
Egyúttal figyelmeztet a kutató arra, hogy ne tekintsünk úgy a grafénre, mint a hagyományos, számítógépekben alkalmazott szilícium helyettesítőjére, legalábbis a közeli jövőben még nem lesz erre alkalmas a technológia. A legnagyobb probléma, hogy a grafit nem működik jól diszkrét (digitális) jelekkel. Annál inkább alkalmazható olyan analóg tranzisztorok építésére, amelyeket jelfeldolgozókban és erősítőkben használnak. Jelenleg ezeket a komponenseket gallium arzenidből (GaAs) állítják elő, melynek elektromos vezetőképessége messze elmarad a grafénétől.
