<<返回上一页

超快石墨烯晶体管的U形弯曲突破

发布时间:2017-10-02 03:28:28来源:未知点击:

作者:Duncan Graham-Rowe凭借其超高速处理速度的潜力,石墨烯长期以来一直被誉为未来超级计算机的关键组成部分但是制造晶体管的问题是找到一种方法来关闭它们然而,现在,一种新型设计表明,简单地在其中创建“U”弯曲就可以解决问题石墨烯是已知的最薄材料,由碳片组成,排列成蜂窝状结构,只有一个原子厚度英国南安普顿大学纳米研究小组的Zakaria Moktadir表示,这种结构允许电子比大多数其他材料更快地通过它,使其成为制造像晶体管这样的电子设备的理想候选者为了使计算机更快,需要以极高的切换速度打开和关闭电路,这是石墨烯擅长的事实上,就在去年,IBM科学家们展示了一种开关速率为100千兆赫的石墨烯晶体管 - 即能够以每秒1000亿次的速度在“1”和“0”状态之间切换,是最快的硅的两倍多晶体管理想地,这些二进制状态将对应于电流(“1”)和零电流(“0”)然而,石墨烯的结构意味着电流在两种状态下都流过器件,即使晶体管应该被关断 “石墨烯的固有物理特性使这种电流难以关闭,”Moktadir说这两种状态之间的差异称为电流开/关比,石墨烯的低开/关比长期以来一直是将其用于逻辑门和最终计算机芯片的晶体管的主要障碍低开/关比意味着处理器必须使用更多功率,因此效率较低通过使用强电场来切换晶体管或者通过使用极窄的石墨烯带(仅几纳米宽)制造晶体管,可以克服这个问题但是大电场需要大电压,并且难以使纳米带在5纳米范围内具有任何精度但莫克塔迪尔认为,他已经发现了第三种更有效地进行石墨烯转换的方法通过制作一个类似于U形的正常扁平晶体管,但在底部有角而不是曲线,他发现他可以完全关闭它,使电流开/关比增加千倍 “我们仍在努力解释为什么会发生这种情况,但我们将其归咎于角落,”他说 Moktadir表示,使用几百纳米宽的石墨烯,已知尖角会产生异常行为但制作这样的角落是具有挑战性的,因为传统的电子束光刻 - 使用电子在纳米尺度上创建电路 - 使角落略微圆滑 Moktadir及其同事通过使用镓聚焦离子束来制造U形的石墨烯带,其宽度为300纳米,长度为几微米 Moktadir在电子快报中报告了他们的发现,他说这种新方法克服了这个问题英国埃克塞特大学石墨烯科学中心的C. David Wright说:“如果他们取得了一些进展,那就太大了”期刊参考:arxiv.org/abs/1012.1105v1有关这些主题的更多信息: