מדענים למדו כיצד ליצור חוטי גרפן מתכתיים

במשך עשרות שנים, הסיליקון היה ההגמון המוחלט בייצור אלקטרוניקה. אבל הזמן עובר, והפוטנציאל של הסיליקון כבר מוצה כמעט. לכן מדענים ברחבי העולם מחפשים באופן פעיל אלטרנטיבה שתאפשר לפיתוח אלקטרוניקה באותו קצב גבוה.

חומר כה מבטיח הוא גרפן, ממנו יצרה קבוצת המחקר בקליפורניה בברקלי קלטות גרפן ממתכת שיכולות להחליף חוטים קונבנציונליים בפחמן מלא מכשירי חשמל. אני אספר לך על התגלית הזו עכשיו.

חוק גרפן, סיליקון וחוק מור

יש חוק מור מוזר למדי, לפיו קצב ההתקדמות הטכנולוגית, וכן לכן מספר הטרנזיסטורים על שבב מחשב חייב להכפיל כמעט כל אחד מהם שנתיים.

וכך זה היה במשך כמה עשורים, אך לאחרונה תהליך זה החל להאט מאוד. והכל כי רק התחלנו להתקרב לגבול הפיזי של יכולות הסיליקון עצמו.

אפשרות מצוינת להחלפת סיליקון והקפדה על חוק מור היא זמינה ופחמן זול מאוד, במיוחד אם כל התכנית בצורת פחמן תהיה ברת השגה.

אז צינורות יהלום, גרפיט ופחמן הם כל צורות של פחמן שכבר הוכיחו את עצמם כיעילים ביותר בתחום האלקטרוניקה.

אבל הכי מבטיח כרגע הוא, כמובן, גרפן - סריג פחמן בעובי של אטום אחד בלבד. יתר על כן, זה יכול להיות בצורות המגוונות ביותר: יריעה שטוחה, כדור יריעות מקומטות, נקודות קוונטיות מיניאטוריות והסרטים הננו דקים ובו זמנית ארוכים מאוד.

הצוות מאוניברסיטת קליפורניה והתמקד בקלטות ננו.

מכשיר חדש העשוי מסרטי גרפן

בתנאים רגילים, סרטי ננו גרפיים הם מוליכים למחצה מצוינים. אבל במהלך ניסויים רבים הצליחה קבוצת ההנדסה לבצע פריצת דרך אמיתית, כלומר התברר כי יצרו סרטים מתכתיים מקלטות מוליכים למחצה.

כך שלדברי אחד ממחברי המחקר, היכולת ליצור חוטי מתכת דקים במיוחד מגרפן ללא צורך בסגסוג נוסף היא פריצת דרך מעוצבת.

על מנת להשיג קלטות כאלה, מהנדסים ממש תפרו אותם ובזכות אפקט הטמפרטורה הושקו תהליך כימי שאפשר ליצור סרטי ננו באורך של כמה עשרות ננומטר ו 1.6 צנוע ננומטר.

לאחר סיום תהליך השבחה וטיפול בחום, נמצא כי החגורות ניחנות כעת בתכונות אלקטרוניות של מתכת. יתר על כן, כפי שהוכח הניסיון, כל קטע הביא רק אלקטרון אחד למעגל הכללי.

המדענים לא עצרו שם, והוחלט לבצע התאמות קטנות לקשר אטומי אחד מתוך 100, שאיפשרו להגדיל פי 20 את מה שמכונה המתכתיות של הסרט.

למעשה, גילוי זה די קשה להעריך יתר על המידה, מכיוון שהוא צעד חשוב מאוד ליצירת אלקטרוניקה עתירת פחמן.

אם אהבתם את החומר, אז אנחנו אוהבים אותו, נרשמים ואל תשכחו מהפרסום מחדש. תודה על תשומת הלב!