Chip più veloci? Possibile grazie al grafene

Chip più veloci? Possibile grazie al grafene

Un gruppo di ricercatori dell'Università del Maryland crede nel grafene come materiale per la costruzione di transistor più veloci, grazie alla sua grande mobilità elettronica

di Roberto Colombo pubblicata il , alle 17:15 nel canale Processori
 
I ricercatori sono sempre impegnati nello sviluppo di materiali in grado di migliorare le prestazioni dei dispositivi elettronici; una delle caratteristiche più inseguite è la velocità dei transistor, grandezza legata alla mobilità elettronica dei materiali che ne compongono le connessioni.

Un gruppo di ricerca della University of Maryland sta sperimentando conduttori formati da monostrati di grafene. Il grafene è un materiale formato da atomi di carbonio disposti a esagono e viene ottenuto sfaldando i cristalli di grafite, fino ad ottenere molecole bidimensionali, ossia dello spessore di un solo atomo.


Una rappresentazione grafica del grafene

Secondo quanto riporta EE Times, il team di ricerca ha scoperto un comportamento molto particolare di questi monolayer che, a differenza degli altri semiconduttori, non vedono la mobilità elettronica variare al crescere della temperatura. In generale questo comportamento è legato ai fononi, quanti di energia vibrazionale, che creano fenomeni di scattering con gli elettroni, rallentandone la corsa.

Secondo le misurazioni effettuate dal gruppo di ricerca i monolayer di grafene hanno una mobilità costante di 15.000 cm2/Vs in un intervallo di temperature compreso tra 50 e 500 gradi Kelvin (circa -223°C e 227°C). Tale valore è relativamente basso, se confrontato con quello dell'antimoniuro di indio, attualmente uno dei materiali con la mobilità elettronica maggiore, pari a 77.000 cm2/Vs.

Sempre secondo i ricercatori guidati da Michael Fuhrer del Centro di Nanofisica e Materiali Avanzati dell'Università del Maryland, il valore di mobilità elettronica misurato per il grafene non è dovuto a fenomeni di scattering, ma è pesantemente influenzato dalle impurità. Una migliore sintesi potrebbe portare quindi a monostrati della molecola con mobilità elettronica pari a 200,000 cm2/Vs, un dato più di cento volte maggiore di quello del silicio, pari a 1,400 cm2/Vs. Il dato è due volte quello ottenibile con i nanotubi di carbonio, saliti alla ribalta della cronaca recentemente.

Per poter utilizzare al meglio i monolayer di grafene è necessario però avere un substrato diverso dall'ossido di silicio usato per i test, il gruppo sta prendendo in considerazione diverse ipotesi, tra cui il carburo di silicio e il diamante. Addirittura si sta pensando di eliminate il substrato e di usare l'aria per creare il gap tra gli strati di grafene. Pare infatti che le scarse performance degli esperimenti iniziali possano essere causati dai fononi del substrato, in grado di interagire con gli elettroni in viaggio nel grafene.

Nel caso di supporti in diamante o carburo di silicio la sostituzione del substrato è abbastanza facile; nel caso dell'aria, invece, sarà probabilmente difficile produrre dispositivi in grado di presentarsi un giorno sul mercato.

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30 Commenti
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jacopoide26 Marzo 2008, 17:34 #1
non vedo l'ora di un bel pc completo sul mio trilogy
demon7726 Marzo 2008, 17:38 #2
Vado pazzo per le news suer hi tech!!!!
gionnico26 Marzo 2008, 17:51 #3

Old

E' old di 3 settimane.

Il silicio che ora è ovunque sarà sostituito?

Fate vobis, se funziona meglio.
MaxFactor[ST]26 Marzo 2008, 17:54 #4
L'ultima frase mi lascia perplesso...
sarebbe più facile mettere sul mercato prodotti fatti con il DIAMANTE rispetto all'ARIA?
max72-ITA26 Marzo 2008, 17:57 #5
il prossimo processore lo prenderemo dalla de beers . mi sa che ci vorra un mutuo per un processore entry level
danyroma8026 Marzo 2008, 18:03 #6
il diamante può essere "creato" artificialmente.
Quelli che vendono in gioielleria sono naturali (o almeno si spera) e sono stati purificati e tagliati (di solito in Olanda) prima di essere incastonati nell'oro. La somma di tutte queste fasi porta ai costi che tutti conosciamo.
Mde7926 Marzo 2008, 18:21 #7
i diamanti artificiali che io sappia costano molto, quindi direi che se non va il carburo di silicio ....
Tovarisch26 Marzo 2008, 18:28 #8
Almeno potremo comprare un diamante anche per noi!

Poi chiederemo agli amici da quanti carati è la loro cpu
AceGranger26 Marzo 2008, 18:31 #9
Originariamente inviato da: danyroma80
il diamante può essere "creato" artificialmente.
Quelli che vendono in gioielleria sono naturali (o almeno si spera) e sono stati purificati e tagliati (di solito in Olanda) prima di essere incastonati nell'oro. La somma di tutte queste fasi porta ai costi che tutti conosciamo.


quoto. oltretutto i diamanti usati in gioielleria sono solo una infinitesima parte di quelli estratti in miniera, vsto che la maggior parte dei cristalli non hanno la purezza e la colorazione giusta per essere impiegati in gioielleria, vengono cosi ridotti in polvere e usati per esempio nei dischi di alcune seghe circolari, o in questo caso per fare processori
AceGranger26 Marzo 2008, 18:33 #10
Originariamente inviato da: Mde79
i diamanti artificiali che io sappia costano molto, quindi direi che se non va il carburo di silicio ....


costano circa 1/7 di quelli naturali, quelli usciti bene

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