Flickr/ psd 

Tranzystory to urządzenia których praca polega na sterowaniu przepływem dużego prądu prądem zdecydowanie mniejszym. Stosuje się je w różnego rodzaju układach elektronicznych, wzmacniaczach lub mikroprocesorach. Materiały, które są przeznaczane do ich budowy muszą się charakteryzować dobrą odpornością na wysokie temperatury, możliwością pracy przy dużych wartościach mocy i wysokich częstotliwościach prądu. Powszechnie używane materiały (np. krzem, arsenek galu czy azotek galu) posiadają te własności, jednak w miarę rozwoju nowych technologii okazało się, że grafen jak i nanorurki węglowe mogą je zastąpić i spowodować kolejny przełom w miniaturyzacji elektroniki.

Nanorurki węglowe i grafen to materiały, które mają szczególne miejsce we współczesnej technologii dzięki posiadanym własnościom takim jak np. dobra odporność na wysokie temperatury czy też deformacje, dobre przewodnictwo cieplne i elektryczne. Cechy te pozwalają na użycie ich w wielu dziedzinach: począwszy od medycyny, przez elektronikę kończąc na przemyśle chemicznym. Aktualnie prowadzone są badania, przez firmy takie jak np. IBM, nad wykorzystaniem grafenu lub nanorurek węgla w tranzystorach wysokiej częstotliwości. Użycie ich do budowy tych urządzeń pozwoliłoby zwiększyć ich wydajność i (idącą z tym w parze) szybkość pracy. Wykonanie tego typu tranzystorów przełożyłoby się np. na polepszenie prędkości pracy komputerów.

Zespół badawczy złożony z przedstawicieli Uniwersytetu w Cambridge, którym dowodzi Andrea Ferrari, jeden z najbardziej znanych naukowców zajmujących się badaniem własności oraz możliwości aplikacyjnych grafenu, zaprezentował metodę drukowania tranzystorów z wykorzystaniem ferroelektrycznych polimerowych tuszy. Póki co metoda ta znajduje się na etapie badań, jednak zaprezentowane przez nich wyniki wróżą świetlaną przyszłość drukowanej elektronice. Równie zadowalające wyniki otrzymali badacze z Argonne National Laboratory oraz University of Wisconsin. Opracowali oni metodę pozwalającą otrzymać grafenowe wstążki. Struktury takie można wykorzystać jako półprzewodnik i tym samym jako budulca tranzystorów. Proces wytwarzania polega na wykorzystaniu powszechnie stosowanego chemicznego osadzaniu z fazy gazowej grafenu, ale z zastosowaniem podłoża z krystalicznego germanu, co pozwala na otrzymanie pożądanych cech materiału.

Grafen i nanorurki węgla to materiały, które torują sobie drogę w świecie nowych technologii. Ich otrzymywanie dzięki postępowi nauki nie jest już tak problematyczne, ale problemem okazuje się wytwarzanie ich na skalę przemysłową. Wiele ośrodków badawczych tworzy zespoły pracujące, wdrażające i wymyślające nowe efektywne sposoby otrzymywania grafenu lub nanorurek węgla. Niestety dalej nie osiągają satysfakcjonujących rezultatów. Dlatego najprawdopodobniej minie jeszcze trochę czasu zanim na półkach sklepowych natrafimy na grafenowe tranzystory.

Artykuł dotyczy rozstrzygnięcia zdarzenia "Tranzystory wysokiej częstotliwości III (5)". Zachęcamy do dyskutowania artykułu i rozstrzygnięcia w komentarzach na stronie zdarzenia.

Bibliografia:
IBM Research Breakthrough Paves Way for Post-Silicon Future with Carbon Nanotube Electronics (ang.)
Meet Kostya Novoselov, the man behind the super-thin material graphene that could revolutionise medicine and technology (ang.)
Graphene ink created for ink-jet printing of electronic components (ang.)
Wytworzono grafen bezpośrednio na półprzewodniku