Графен, несомненно, супер материал, который изменит будущее для нас. Первый транзистор был создан в 1947 году компанией Bell Labs, и с тех пор полупроводники стали неотъемлемой частью нашей повседневной жизни. Однако супер материал будущего – это графен. Команда исследователей разработала новый тип графенового транзистора, который может заставить компьютеры работать в 1000 раз быстрее.
Графен уже продемонстрировал свой потенциал для улучшения всего, от батарей и качества воды, до самолетов и многого другого. Материал был открыт только в 2004 году, и в следующем десятилетии он использовался для широкого спектра применений из-за его уникальных свойств электропроводности и экстремального сопротивления. Он проводит электричество в десять раз лучше, чем медь, наиболее широко используемый проводник в электронике, и в 250 раз лучше, чем кремний, даже при комнатной температуре.
Углеродные нанотрубки (Изображение: Журнал Metal Working World)Исследователи из Северо-Западного университета, Университета Техаса в Далласе (UT Dallas), Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн и Университета Центральной Флориды (UCF) собрались вместе, чтобы исследовать самый быстрый проводник электричества – графен для использования. Потенциал в транзисторах Результаты исследования были опубликованы в журнале. Связи природыи результаты показывают, что графен может заменить кремний в компьютерах для гораздо лучшей производительности.
Транзисторы являются основными элементами компьютерных систем, выступая в качестве переключателей для управления потоком электронов через цепь. Эти транзисторы объединяются в логические логические элементы, которые образуют ядро микропроцессоров для передачи и хранения информации в двоичных разрядах. Хотя полупроводники, такие как кремний и германий, хорошо работали для многих применений, потребность в будущем – это материал, который может предложить гораздо лучшую производительность, особенно в то время, когда многие думают, что закон Мура умирает.
Райан Гельфанд, соавтор исследования и доцент UCF, объясняет мотивы словами:
«Если вы хотите продолжать внедрять технологии, нам нужны более быстрые компьютеры, чтобы иметь возможность выполнять более масштабные и качественные симуляции для науки о климате, для исследования космоса, для Уолл-стрит. Чтобы попасть туда, мы больше не можем полагаться на кремниевые транзисторы ».
Молния и декомпрессия углеродных нанотрубок (Изображение: Природа)Команда создала графеновый транзистор, сначала распаковав тонкий свернутый лист графена, называемый углеродными нанотрубками. Магнитное поле было приложено к этой ленте для контроля сопротивления току. Некоторые нанотрубки, расположенные рядом друг с другом, могут создавать магнитное поле, способное контролировать ток. Следовательно, изготовленный транзистор может увеличить скорость микропроцессоров в 1000 раз, используя сотое количество энергии, которое требуется кремниевому транзистору. Результирующий транзистор также значительно меньше кремниевого, поэтому он позволяет разместить гораздо более мощное устройство в гораздо меньшем месте.
Джозеф С. Фридман, другой соавтор из Калифорнийского университета в Далласе, говорит, что углерод еще долго не может заменить кремний в компьютерных системах, но они работают над прототипами.
«Исключительные свойства углеродных материалов обеспечивают работу в терагерцевом диапазоне и снижение времени задержки на два порядка по сравнению с современными микропроцессорами. Мы надеемся вдохновить производство этих каскадных логических схем, чтобы стимулировать преобразующее поколение энергоэффективных вычислений », – добавляет Фридман.
Графен – это будущее современных компьютеров без сомнения! Что ты говоришь?
