Vyrobili prvý funkčný grafénový polovodič, mohol by výrazne zrýchliť čipy a kvantové počítače

Na výrobu tranzistorov sa používajú materiály zvané polovodiče, ktoré za istých podmienok dokážu meniť svoje vlastnosti z izolantov na vodiče a naopak. Pri správnej teplote a dodaní istého množstva energie umožňujú vedenie elektrónov.

Väčšina dnešných elektronických čipov využíva tranzistory vyrobené z kremíka, no tento materiál sa dostáva na hranicu svojich možností, uvádza Walt de Heer z Georgijského inštitútu technológie, hlavný autor štúdie zverejnenej minulý týždeň v časopise Nature. Limity, na ktoré kremík naráža, je maximálna rýchlosť prepínania medzi zapnutým (vodivým) a vypnutým (nevodivým) stavom tranzistoru, množstvo tepla vznikajúce elektrickým odporom a najmenšia možná veľkosť tranzistorov.

Vedci na tvorbu nového materiálu použili tzv. epitaxiálny grafén. Tento typ grafénu má atómy uhlíka usporiadané do šesťuholníkovej mriežky, jediná vrstva atómov uhlíka sa potom chemicky spojí s atómami karbidu kremíka a spoločne vytvoria materiál s desaťnásobne vyššou mobilitou elektrónov ako čistý kremík. Vyššia mobilita elektrónov znamená, že materiál pri vedení elektrického prúdu kladie elektrónom menší odpor, čo znamená menšie zahrievanie sa materiálu, a tým aj menšie straty energie. Takýto materiál je preto schopný fungovať pri vyšších, rádovo teraherzových frekvenciách, ktoré desaťnásobne prevyšujú v súčasnosti používané tranzistory vyrábané z kremíka, dodáva štúdia.