ABD’nin Georgia Teknoloji Enstitüsü ve Çin’in Tianjin Üniversitesi’ndeki araştırmacılar tarafından ilk kez grafenden yapılmış çalışan, ölçeklenebilir bir yarı iletken geliştirildi. Bu da potansiyel olarak günümüzün silikon çiplerinden daha yüksek hız ve verimliliğe sahip yeni bir bilgisayar türünün önünü açıyor.
Bu keşif, neredeyse tüm modern elektronik cihazların yapıldığı malzeme olan silikonun, giderek daha hızlı bilgi işlem ve daha küçük elektronik cihazlar karşısında sınırına ulaştığı bir zamanda geldi. Grafenden yapılan yarı iletken, geleneksel mikroelektronik işleme yöntemleriyle de uyumlu.
Grafen, karşılaştırılabilir kalınlıklarda çelikten daha güçlü olan tek bir karbon atomu katmanından yapılmış bir malzeme. Ayrıca son derece iyi bir elektrik iletkeni olması ve ısıya ve asitlere karşı oldukça dayanıklı olmasıyla öne çıkıyor.
Georgia Teknoloji Enstitüsü Fizik Profesörü Walter de Heer ve ekibi, onlarca yıldır grafen araştırmalarını rahatsız eden ve birçok kişinin grafen elektroniğinin fizibilitesinden şüphe etmesinin nedeni olan büyük bir zorluğun üstesinden geldi. Bu, “bant aralığı” olarak bilinen, yarı iletkenlerin açılıp kapanmasını sağlayan çok önemli bir elektronik özellik ve grafenin şimdiye kadar bant aralığı yoktu. Ekip, silisyum karbürün kristal yüzeyinde büyüyen tek bir katman olan epitaksiyel grafen üretti ve uygun şekilde yapıldığında epitaksiyel grafenin silisyum karbüre kimyasal olarak bağlandığını, yarı iletken özellikler göstermeye başladığını buldu.
Araştırmacıların ölçümleri, grafen yarı iletkenlerinin silikondan 10 kat daha fazla hareketliliğe sahip olduğunu gösterdi. Başka bir deyişle elektronlar çok düşük dirençle hareket ediyor, bu da elektronikte daha hızlı hesaplama anlamına geliyor.
Bu çığır açan gelişme elektronik endüstrisinde potansiyel olarak devrim yaratabilir. Grafen yarı iletkeni daha küçük, daha hızlı ve daha enerji verimli elektronik cihazlara olanak tanıyarak elektronik dünyasında büyük bir değişime işaret ediyor. Ayrıca, grafen yarı iletkenin üstün elektriksel özellikleri onu nanoelektronik için uygun hale getiriyor ve potansiyel olarak kuantum hesaplamadaki ilerlemelerin önünü açabilir.
