{"id":1570,"date":"2010-02-24T17:07:20","date_gmt":"2010-02-24T14:07:20","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/wordpress\/?p=1570"},"modified":"2011-08-08T23:24:46","modified_gmt":"2011-08-08T20:24:46","slug":"grafeenist-valmistati-maailma-seni-kiireim-transistor","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=1570","title":{"rendered":"Grafeentransistor tegi uue kiirusrekordi"},"content":{"rendered":"

Ameerika \u00dchendriikides valmis hiljuti maailma kiireim grafeentransistor, \u00e4ral\u00f5ikesagedusega\u00a0100GHz<\/strong>. Transistori ehitanud teadlaste arvates on tulevikus v\u00f5imalik seadme m\u00f5\u00f5tmeid v\u00e4hendada ja optimiseerida nii, et see oleks kiireim k\u00f5igist harilikest r\u00e4nip\u00f5histest transistoritest. Uus transistor leiaks kasutust mikrolaine-kommunikatsiooniseadmetes ning pildit\u00f6\u00f6tlustehnoloogiates.\"\"<\/p>\n

Et elektronid suudavad liikuda k\u00f5igest \u00fche s\u00fcsiniku aatomkihi paksuses grafeenis \u00fclisuurel kiirusel, on seda tulevikus v\u00f5imalik kasutada paljudes elektroonikaseadmetes. Elektronid k\u00e4ituvad seal kui relativistlikud osakesed<\/strong>, millel puudub seisumass. T\u00e4nu sellele ning muudele ebatavalistele f\u00fc\u00fcsikalistele ning mehaanilistele omadustele v\u00f5ib “imematerjal\u201d grafeen tulevikus asendada elektroonikat\u00f6\u00f6stuses rohkesti kasutatavat r\u00e4ni, et valmistada kiiremaid transistoreid kui \u00fckski senitoodetutest.<\/p>\n

Phaedon Avouris<\/strong> ja Yu-Ming Lin<\/strong> koos kolleegidega IBMi TJ Watson Research Centre’is New Yorgis<\/strong> alustasid oma v\u00e4ljatransistori valmistamist kuumutades \u00f5hukest r\u00e4nikarbiidi(SiC)<\/strong> plaadikest, et grafeeni kujul saada pindmiseks kihiks s\u00fcsiniku aatomid. Seej\u00e4rel sadestati grafeenile l\u00e4tte- ja suudmeelektroodid<\/strong>, j\u00e4ttes nende vahele katmata grafeens\u00fcvendid.<\/p>\n

K\u00f5ige keerulisem oli aga j\u00e4rgmine samm \u2013 \u00f5hukese isoleerkihi sadestamine veel katmata grafeenile, kahjustamata selle elektroonilisi omadusi. Et kaitsta grafeeni, asetati sellele \u00f5huke, 10 nanomeetrine (10-9<\/sup> meetrit) kiht pol\u00fc-h\u00fcdroksu-st\u00fcreeni <\/strong>\u2013 kaubanduslikus pooljuhtt\u00f6\u00f6tluses kasutatav pol\u00fcmeer. Seej\u00e4rel sadestati \u00fcksteise j\u00e4rel tavaline oksiidikiht ning metallist paisuelektrood<\/strong>.<\/p>\n

Paisu laius on \u00fcpriski suur, 240 nanomeetrit<\/strong>, kuid f\u00fc\u00fcsikute arvates on seda tulevikus v\u00f5imalik seadme parendamise eesm\u00e4rgil v\u00e4hendada.<\/span><\/p>\n

Sama paisu laiuse juures on uuel grafeentransistoril k\u00f5rgem \u00e4ral\u00f5ikesagedus kui parimatel r\u00e4nip\u00f5histel MOSFET<\/strong>idel(metall-oksiid-pooljuht v\u00e4ljatransistor, S.K), millede \u00e4ral\u00f5ikesagedus on ligikaudu 40GHz<\/strong>. \u00c4ral\u00f5ikesageduseks nimetatakse sagedust, millest k\u00f5rgema korral transistori t\u00f6\u00f6v\u00f5ime langeb m\u00e4rgatavalt. Uus seade purustas IBM<\/strong>i eelmise rekordi, milleks oli 26GHz<\/strong>.<\/p>\n

<\/strong>Erinevalt teistest, grafeenplaadikestest tehtud, v\u00e4ljatransistoritest kasutati selle seadme valmistamiseks pooljuhtt\u00f6\u00f6stuses kasutatavaid tehnoloogiaid. ,,Meie t\u00f6\u00f6 demonstreerib esmakordselt, et k\u00f5rgtehnoloogilisi grafeenil p\u00f5hinevaid seadmeid on v\u00f5imalik toota tehnoloogiliselt kasulikus<\/strong> mikroprotsessori suurusskaalas,\u201d s\u00f5nas Avouris<\/strong>. Ent seesugustel grafeenseadmetel on ka puudusi, nimelt ei ole v\u00f5imalik neid kasutada arvutites leiduvates digitaalahelates. Seda sel p\u00f5hjusel, et grafeenil puudub juhtivus- ja valentselektronide vahel keelutsoon<\/strong>, kuid just see tsoon v\u00f5imaldab tavalistel pooljuhtidel voolu vastavalt kas sisse v\u00f5i v\u00e4lja l\u00fclitada. See-eest on selliseid k\u00f5rgsageduslikke transistoreid v\u00f5imalik kasutada analoog-mikrolainete v\u00f5imendamiseks kommunikatsiooniseadmetes ning pildit\u00f6\u00f6tlusrakendustes<\/strong>, kaasa arvatud k\u00f5rgresolutsioonilistes radarites, meditsiinis ning turvaseadmetes<\/strong>.<\/p>\n

J\u00e4rgmisena on IBM<\/strong>i teadlastel plaanis v\u00e4hendada transistori m\u00f5\u00f5tmeid, valmistada puhtamat grafeeni ning optimiseerida seadme ehitust. ,,Sellised transistorid \u00fcletavad tulevikus k\u00f5ik harilikud seadmed,\u201d arvas Avouris<\/strong>. Samuti on t\u00f6\u00f6grupil plaanis uurida v\u00f5imalusi keelutsooni tekitamiseks grafeentransistorisse, et seda oleks v\u00f5imalik ka digitaalahelates kasutada.<\/p>\n

Artikkel avaldati ajakirjas Science<\/a><\/strong>.
\nLoe ka artiklit ajakirjas PhysicsWorld: http:\/\/physicsworld.com\/cws\/article\/news\/41643<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Ameerika \u00dchendriikides valmis hiljuti maailma kiireim grafeentransistor, \u00e4ral\u00f5ikesagedusega\u00a0100GHz. Transistori ehitanud teadlaste arvates on tulevikus v\u00f5imalik seadme m\u00f5\u00f5tmeid v\u00e4hendada ja optimiseerida nii, et see oleks kiireim k\u00f5igist harilikest r\u00e4nip\u00f5histest transistoritest. Uus transistor leiaks kasutust mikrolaine-kommunikatsiooniseadmetes ning pildit\u00f6\u00f6tlustehnoloogiates. Et elektronid suudavad liikuda k\u00f5igest \u00fche s\u00fcsiniku aatomkihi paksuses grafeenis \u00fclisuurel kiirusel, on seda tulevikus v\u00f5imalik kasutada paljudes elektroonikaseadmetes. […]<\/p>\n","protected":false},"author":32,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_genesis_hide_title":false,"_genesis_hide_breadcrumbs":false,"_genesis_hide_singular_image":false,"_genesis_hide_footer_widgets":false,"_genesis_custom_body_class":"","_genesis_custom_post_class":"","_genesis_layout":"","footnotes":""},"categories":[16],"tags":[45],"class_list":{"0":"post-1570","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","6":"category-teadusuudis","7":"tag-grafeengrafaan","8":"entry"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/1570","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/32"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=1570"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/1570\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=1570"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=1570"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=1570"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}