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 במיוחד הוא גרפן, ממנו יצרה קבוצת מחקר קליפורנית 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 כבר כמה עשורים, אך לאחרונה תהליך זה החל להאט מאוד. והכל כי רק התחלנו להתקרב לגבול הפיזי של יכולות הסיליקון עצמו.

אפשרות מצוינת להחלפת סיליקון ועמידה בחוק מור היא פחמן זמין וזול מאוד, במיוחד אם כל התכנית בצורת פחמן תהיה ברת השגה.

אז צינורות יהלום, גרפיט ופחמן הם כל צורות של פחמן שכבר הוכיחו שהם יעילים מאוד בתחום האלקטרוניקה.

אבל המבטיח ביותר כרגע, כמובן, הוא גרפן - סריג פחמן בעובי של אטום אחד בלבד. יחד עם זאת, זה יכול להיות בצורות המגוונות ביותר: יריעה שטוחה, כדור יריעות מקומטות, נקודות קוונטיות מיניאטוריות והסרטים הננו-דקים והארוכים מאוד.

הצוות מאוניברסיטת קליפורניה והתמקד בקלטות ננו.

מכשיר חדש העשוי מסרטי גרפן

בתנאים רגילים, סרטי ננו גרפיים הם מוליכים למחצה מצוינים. אך במהלך ניסויים רבים, הקבוצה ההנדסית הצליחה לבצע פריצת דרך אמיתית, כלומר, התברר כי יצרו קלטות מתכות 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 תפרו אותם ממש, ובזכות אפקט הטמפרטורה הושקו תהליך כימי, שאיפשר ליצור סרטי ננו באורך כמה ועשרות ננומטר 1.6 ננומטר.

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

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

לאמיתו של דבר, קשה להעריך תגלית זו מכיוון שהיא מהווה צעד חשוב מאוד ליצירת אלקטרוניקה עתירת פחמן.

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