Panu Roivas
11. kesäkuuta, 2011 13:21
Grafeenista odotetaan tulevan tulevaisuudessa korvaaja nykyisille piipohjaisille puolijohdekompenteille, mutta tähän mennessä tutkijat ovat kyenneet valmistamaan vain yksittäisiä transistoreja grafeenista. IBM on nyt ensimmäistä kertaa valmistanut mikropiirin grafeenitransistoreista.
Uusi piiri on valmistettu piikarbidikiekolle, ja siinä on grafeenista valmistettuja FET-transistoreja kanaverkon tapaisessa kuviossa yhden atomin paksuudella. Käytännössä valmistettu piiri on laajasti käytössä oleva laajakaistainen radiotaajuussekoitin. Tutkijoiden mukaan grafeenipiirien avulla on mahdollista saavuttaa jopa terahertsien kellotaajuus, joten se on erittäin lupaava materiaali korvaamaan pii puolijohteissa. Viime vuonna IBM esitteli grafeenitransistoria, joka kykeni 100 gigahertsin taajuuteen, mikä on yli kaksinkertaisesti vastaavankokoiseen piitransistoriin verrattuna.
Vaikka tutkijat ovat valmistaneet grafeenitransistoreja jo vuosia, grafeenipiirien tuloa viivyttää suurempien grafeenilevyjen valmistusongelmat ja grafeenitransistorien yhteensopivuus muiden materiaalien kanssa. Grafeenilla on kuitenkin etuna se, ettei sen suorituskyky muutu paljoakaan lämpötilan noustessa korkeisiin lukemiin, joten grafeenipiirejä ei tarvitse suunnitella erikseen kestämään lämpötilavaihteluita. Kestää kuitenkin vielä vuosia ennen kuin grafeenipiirejä aletaan valmistaa suuremmissa määrin, ja nykyisten piipohjaisten piirien odotetaan saavuttavan rajansa vasta tämän vuosikymmenen loppupuolella.