Чипы на графене могут снять ограничения на скорость работы микросхем
Новые данные исследований ученых MIT смогут привести к созданию микросхем со скоростными возможностями значительно выше сейчас существующих стандартных кремниевых чипов. Соответственно, и коммуникационные устройства на базе таких микросхем, к примеру, сотовые телефоны, будут передавать данные существенно стремительнее.
Уже достаточно прекрасно узнаваемый на сегодня материал – графен (слой атомов углерода, соединённых в гексагональную двумерную кристаллическую решётку; его возможно представить как одну плоскость графита, отделённую от объёмного кристалла), ранее уже употреблялся для прототипов транзисторов и некоторых вторых несложных элементов.
Графеновая микросхема (фото Донны Ковени)
Несколько исследователей из MIT (“Массачусетского технологического университета”: http://web.mit.edu/) в первый раз показала схему достаточно сложного устройства (умножителя частоты), выстроенную на базе графена.
Умножители, увеличивающие в целое число раз частоту подводимых к ним периодических электрических колебаний, активно используются в современной электронике. Существующие схемы таких устройств, но, предполагают применение большого числа электроэлементов, но генерируют сигнал с низким соотношением сигнал/шум, что нужно фильтровать.
Графеновый же прототип, реализующий коэффициент умножения 2, задействует всего один транзистор, отличается малой потребляемой чистым сигналом и мощностью на выходе. «Разработчикам электронных устройств всегда приходится повышать частоту, — отмечает один из авторов изучения Томас Паласиос (Tomas Palacios). — Наряду с этим задача получения частот более чем 4–5 гигагерц уже очень сложна». Увидим, что графеновые технологии — теоретически — смогут обеспечить значения частоты в диапазоне от 500 ГГц до 1 ТГц.
Прогресс в области использования на практике графена сдерживается, по неспециализированному точке зрения ученых, несовершенством способов получения образцов этого материала: самый распространенный из таких способов основан на механическом отщеплении либо отшелушивании слоев графита. Исследователи из MIT, которым кроме этого принадлежит авторство идеи уникальной методики выращивания цельных пластин графена, на данный момент пробуют изготовить умножитель по новой разработке; как они предполагают, до выхода продукта на коммерческий уровень осталось не более двух лет.
Евгений Биргер